湖北省科技新馆结构设计

湖北省科技新馆为大跨度、大悬挑的复杂高层结构。利用4个电梯井筒布置了由矩形钢管混凝土柱+钢支撑(钢板墙)组成的4个筒体巨柱,巨柱支撑着由4榀斜拉长悬臂跨层钢桁架组成的巨梁,形成新型大跨巨型钢框架结构体系。4个筒体巨柱内采用BRB+摇摆耗能墙的新型联合减震方案以减小地震作用;4榀巨梁内设置斜拉索以减小大悬挑区域的竖向变形;中庭沉浸影院采用新型的“上挂下支”的双曲面网壳结构体系,采用了内衬圆钢管的相贯焊节点保证网壳节点的刚性连接。进行了BRB+摇摆耗能墙大震下的减震分析、桁架与柱连接复杂铸钢节点的有限元分析及节点试验、3层和4层大悬挑角部的舒适度分析及人致振动实测及长悬臂结构的低周往复荷载试验。结果表明:湖北省科技新馆结构体系布置合理,各部分满足设计要求。

大跨度空间网架安装方案比选与施工技术研究

为了保证大跨度空间钢网架安装的安全性、经济性和高效性,以实际工程为例,通过对钢网架安装方案进行分析与比选,确定最优方案,并结合施工过程进行验算,顺利地完成了施工。

大跨度矮墩连续刚构桥施工监控技术研究

本文以某大跨度连续刚构桥的实际施工为例,介绍了施工监控原则和方法,运用MidasCivil建立了施工全过程的仿真计算模型,分析了悬臂施工在各工况下结构的线形和内力,对比分析了现场实测值和理论计算值。结果表明:悬臂施工的现场实测值和理论计算值的变化趋势一致;桥梁线形平顺,结构内力可控,各项指标均满足JTG/T3650-01—2022《公路桥梁施工监控技术规程》和设计要求,实现了对主梁线形、主梁轴线偏位、主梁应力等多元目标的合理控制,施工监控效果良好。

佛山国际体育文化演艺馆结构设计

佛山国际体育文化演艺馆为NBA级别的大型综合性甲级体育文化场馆。体育馆主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,大跨度屋盖采用带转换桁架的钢桁架结构。对地基基础、主体结构、预制混凝土看台、大跨度转换梁以及钢结构屋盖和转换桁架、结构超长等设计重点和难点进行了全面的论述。利用YJK、ETABS和SAP2000对整体结构以及钢结构屋盖进行了计算分析和包络设计,分析结果表明:整体结构和构件在各种工况下的指标均能满足规范要求,结构选型合理,受力体系明确,且有一定的安全冗余度。

广西壮族自治区博物馆扩建部分结构设计

广西壮族自治区博物馆扩建部分是一座框架结构的公共建筑,结构存在结构超长、扭转不规则、长悬挑以及大跨度等设计难点。采用YJK软件建立计算模型进行方案比选,确定了结构体系和基础方案,各项指标满足现行规范要求。针对本工程的结构设计难点,采取相对应的设计措施,保证结构的安全可靠。本项目的设计及分析过程可为类似结构的设计提供参考。

广州白云国际会议中心国际会堂结构设计和施工重难点

采用YJK和ETABS对广州白云国际会议中心国际会堂结构进行弹性分析,采用Perform-3D进行罕遇地震作用下的整体结构弹塑性动力分析,并通过采取针对性的加强措施,改善了结构受力,提高了结构抗震性能,达到了预设的抗震性能目标。对大跨度钢结构构件进行方案选型,提出了大跨度钢结构桁架局部构件后装施工控制法和大悬挑钢结构桁架构件局部弯矩释放法,可以有效地减小结构构件局部受力,更加经济合理。对主会场大跨度楼盖进行竖向舒适度分析,结果表明竖向振动加速度满足规范要求,人群激励模式起控制性作用。通过采用合理的结构方案,以及与建筑专业的密切配合,很好地实现了建筑功能及建筑造型,以及项目快速建造的要求。

大跨度钢筋混凝土壳体结构施工支撑架稳定性分析

某城市粮油储备库的屋盖为大跨度钢筋混凝土壳体结构,其长度、宽度、拱顶高度分别为30.0、24.0、11.4 m,在浇筑顶部的壳体时,需要搭设钢管支撑架和模板。为了保证作业安全,本文对施工支撑架的稳定性进行论证,采用有限元分析法,以屈曲模态为理论基础,设置6种矢高,分别为1.5、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0 m,模拟不同矢高条件下支撑架的前三阶屈曲模态,并利用软件工具计算出支架的最大组合应力和屈曲模态特征值,对支撑架的稳定性作出判断。结果表明:在相同荷载条件下,随着矢高的增加,支撑架的稳定性呈下降趋势;该项目初步设计的支撑架不满足稳定性要求,必须进行优化设计。

某看台钢桁架悬挑雨棚支座对比分析

本工程为某体育场混凝土看台的钢桁架悬挑雨棚,根据《空间网格技术规程》的要求,本工程采用通用有限元分析软件Midas进行整体结构的位移及受力分析,针对混合结构的特点,给出了建模中钢桁架荷载的施加方式、阻尼比的取值、计算方法的选择等注意事项,通过建立三个不同边界约束条件的模型,对钢结构支座进行对比分析,通过对周期结果、位移结果及杆件应力结果的对比分析,得出三种不同边界类型对整体计算的影响,并对合理设置边界条件提出了建议,为后续类似案例的结构设计提供参考。

大跨度曲线UHPC连续刚构箱梁桥的设计研究与实践

以上海市松江区外下洋路油墩港桥为研究对象,研究基于UHPC的大跨度曲线连续刚构桥的总体设计和构造设计;结合体内及体外预应力布置方式,研究节段箱梁及下部桥墩的装配化施工方案。分别建立空间梁单元模型和整梁空间实体单元模型进行计算分析,并对计算结果进行对比分析。分析结果表明空间实体单元模型的应力分布与空间梁单元相比趋于均匀,采用空间梁单元模型的计算结果进行分析验证偏于安全,结构受力完全满足要求。该工程首次提出采用钢结构横隔板代替传统混凝土横隔板,钢结构横隔板构造简单,便于节段箱梁的预制施工。从空间实体单元模型计算结果来看,钢横隔板与UHPC横隔板的作用效果基本一致,满足结构整体受力性能的需求。

雄安体育中心体育场结构设计

雄安体育中心体育场主体结构采用钢框架-支撑体系,屋盖钢结构由外圈屋盖钢结构和屋顶中央网壳组成,看台区域均采用组合型肋梁预制看台板。详细介绍了该体育场结构方案,包括看台钢结构设计、拱脚滑动释放、网壳结构体系、典型节点设计等。通过方案比选,屋顶中央网壳采用分索式索承铝合金网壳的结构体系,提高了索承结构对不规则建筑平面的适应能力。设计中对南侧拱脚进行了施工工序优化,拱脚处采用滑动释放措施,降低了看台钢结构南侧拱桁架的水平推力。本项目位于高烈度区,采用了速度型黏滞阻尼墙作为结构的减震措施,在多遇地震下黏滞阻尼墙作为结构的安全余量储备,在罕遇地震作用下,阻尼墙耗能占比5%。在部分应力较大的铝合金网壳节点中设置腹板加强板,提高了结构的安全性。

南充博物馆结构设计

南充博物馆采用钢筋混凝土筒体(内置钢框架-支撑)-钢桁架-钢筋混凝土框架组成的混合结构体系,该项目的整体抗侧力体系为4个钢筋混凝土筒体及与其相连的大跨度钢桁架,所采用的结构体系暂未列入现行设计规范。对项目的抗震性能设计、大跨钢桁架变形及温度应力计算、舒适度验算、典型节点设计等进行介绍。结果表明:该结构体系具有可靠的抗侧刚度及抗震性能,但钢筋混凝土筒体刚度大、约束强,大跨度钢桁架温度应力对结构整体受力影响不可忽略。大跨度钢桁架与钢筋混凝土筒体合拢连接后,与上下层楼盖形成整体受力,楼盖会产生较大的拉压应力,应在设计中充分重视。

长沙国际会议中心结构设计

长沙国际会议中心为中国中部地区大型的国际会议中心场馆,采用方钢管混凝土柱+钢梁形式的钢框架结构,大跨无柱空间采用钢桁架,主要特点是局部有夹层和大跨楼盖,属于具有扭转不规则、楼板不连续(局部穿层柱)、层抗剪承载力突变、局部夹层等一般不规则项的高层建筑。针对工程特点进行重难点分析并提出设计对策,结果表明:夹层的不同模拟方式对结构整体计算影响不大;大跨度楼盖设计应重点关注钢桁架节点构造的受力可靠性及施工便利性;主入口拱形结构可以很好地实现建筑方案效果,具有较高的承载力富余和良好的延性;穿层柱设计时取计算长度系数μ=1.0是安全可靠的,穿层柱具有较高的极限承载能力;通过加密圈梁和构造柱,并验证其形成子结构的整体稳定性,可以保证超高砌体隔墙的安全可靠。

某地块项目高层塔楼结构设计及工程用量分析

塔楼大屋面高度173m,总高185m,采用了钢管混凝土柱框架-混凝土核心筒结构体系。采用直径0.85m、长63m的桩底后注浆钻孔灌注桩,以及厚度为2.4m的基础底板,满足了地铁对塔楼基础的限制条件。通过多种计算程序,对结构整体进行了弹性及弹塑性分析,并进行了结构抗震性能化设计,主体结构能达到预定的性能目标要求,结构体系具有有效地的耗能机制和良好的抗震性能。建筑方案导致结构设计存在许多大跨框架梁和大悬挑梁,通过构建不同对比方案,横向比较大跨/大悬挑对塔楼工程量的不利影响。

深圳机场卫星厅工程钢屋盖结构设计研究

深圳机场卫星厅为粤港澳大湾区重要机场交通枢纽工程,屋盖设计采用建筑结构一体化的设计理念,结构方案充分考虑建筑构型需求,利用结构布置逻辑与建筑设计逻辑一致的原则,以建筑平面X形构型为基准并结合室内X形装饰效果,最终屋盖结构体系采用交叉立体桁架结构方案。4个角部指廊屋盖结构为交叉立体桁架方案,2个中央指廊采用交叉立体桁架与三角锥网架混合结构方案,整个卫星厅屋盖交叉桁架最大跨度为75m,三角锥网架最大跨度为72m,从而结构方案实现了边界条件复杂情况下的大跨度空间效果。通过建立有限元模型进行各工况下的内力分析,对结构体系的静动力性能、结构稳定性、抗震性能及节点分析等关键技术进行阐述,并对交叉桁架与三角锥网架这类混合结构施工方案进行施工模拟分析。结果表明,屋盖结构体系采用交叉立体桁架方案不仅减少了传统桁架平面外需要设置侧向支撑需求,同时在结构逻辑布置上与建筑设计理念达到了融合,实现了建筑结构一体化的设计理念。

V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架结构设计

湖南东方红建设集团科技创新中心项目1#办公楼采用框架-剪力墙结构体系,为V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架的复杂受力结构,较多地采用了型钢混凝土或钢结构构件。为了实现建筑的悬浮效果和良好的室内净高要求,在36m大跨度区域采用了型钢混凝土叠层空腹桁架,仅在不影响建筑使用功能的桁架底层端部设置了斜腹杆,提高空腹桁架的受力性能和材料利用率。重点论述了结构选型和针对薄弱环节的加强措施,对关键构件和节点进行了详细分析。结果表明:结构受力合理,能够实现多道设防的抗震性能目标,大震作用下关键构件保持弹性或不屈服,关键节点构造合理,结构安全度高,有足够的安全储备。

预制高空大跨度非连续楼层构造梁施工技术

针对高层住宅大跨度高空非连续楼层构造梁施工中存在的相关问题,利用定型化、预制化发展思路,将构造梁深化为预制构件,以悬挑型钢三角架为支撑进行预制吊装。经具体工程验证,预制高空大跨度非连续楼层构造梁施工安全、可靠,可在类似工程中推广应用。

大跨度超高空间曲面网架屋盖整体液压提升技术研究

以某大跨度超高空间机库工程作为案例,对液压提升施工技术进行全面的研究。阐述了液压同步提升系统的设置要点,分析了液压同步提升工艺的施工流程,重点探讨了同步提升过程中的控制措施,以保证施工过程中的安全性及施工效率,同时保证工程项目顺利竣工。

大型机场航站楼指廊钢结构施工技术

某新建大型机场航站楼指廊区域包括2个指廊和24个登机桥,指廊钢结构用量共计5 300 t;登机桥结构跨度25 m~38 m,采用钢框架结构,共计8 300 t。指廊屋面为大跨度结构,施工中存在众多难点,而且钢结构和土建交叉作业频繁,并存在多个作业面同时施工的情况。根据钢结构分布情况将钢结构施工分为2个区段,将每个区段分3个施工阶段进行施工,通过合理的施工部署,顺利完成了大型机场航站楼指廊钢结构施工。

长江生态环境学院图书馆结构分析与设计

长江生态环境学院图书馆造型特殊,底部为无柱大空间,上部结构最大跨度41.4 m,并存在16.8 m的悬挑。经结构方案对比分析,采用了钢框架-中心支撑-悬挂结构体系。对结构进行了小震、中震、大震作用下的分析计算,结合可能的施工方案,进行了施工模拟分析。计算结果表明,结构可以达到预定的抗震性能目标,在计算分析的基础上采取相应的抗震加强措施,其结构方案及分析方法可供同类项目参考。

双曲面网格框架结构施工技术研究

上海张江科学会堂项目的WT-F幕墙系统采用由形状各异的三角形以不同角度组成的双曲面网格框架结构体系,针对其安装高度高、双向跨度大、交会节点多、杆件之间夹角不同的难点,结合施工现场的安装条件,阐述了三维坐标放样、划分单元板块工厂分片加工、使用胎架支撑体系降低现场大量焊接施工带来的误差等技术手段,提高了双曲面网格框架结构安装的精准度,为未来类似工程的实施提供参考依据。