大跨预应力钢网壳结构连续倒塌分析

对大跨预应力双层组合扭网壳进行静力特征值屈曲分析,找到响应大的区域,对这些区域以及受力较大的杆件运用变换路径法找到结构的敏感性杆件。拆除其中的高敏感性杆件,通过考虑初始条件的等效荷载卸载法,运用动力时程分析研究其倒塌性能,发现拆除高敏感性杆件对于结构的影响不大,不会引起结构的连续性倒塌,只会对结构局部造成轻微的损坏,所以结构的整体性较好。

上部面层材料对大跨度预应力双层组合扭网壳结构连续倒塌效应影响研究

为了研究上部面层采用不同材料对大跨度预应力双层组合扭网壳发生倒塌时的影响,建立了双层组合扭网壳的双重非线性模型,钢管本构采用极限承载力模型,研究了杆件失效时不同面层对结构连续倒塌响应的影响程度。以轻质材料及混凝土的厚度和强度作为参数,对比分析了结构的动力响应。分析结果表明:相比轻质材料面层,混凝土材料面层可以提高结构的抗连续倒塌能力并且能够显著减少结构坍塌的范围;当采用厚度120 mm且强度C35的混凝土时,结构整体效能最为明显。

基于实际工程的钢板组合薄壳结构设计

为保证2019年北京世园会艺术中心项目屋面板足够轻薄,创新地将屋面板设计成双层钢板的空腹结构板,形成钢板组合薄壳结构。基于此项目,分别从结构设计、构造措施、连接节点以及施工工艺等方面对该项目采用的钢板组合薄壳结构进行了详细介绍。同时介绍了钢板组合薄壳结构在2022年北京冬奥会崇礼冬奥村下沉庭院的景观连廊中的应用。通过钢板组合薄壳结构在上述两个项目中的成功运用,钢板组合薄壳结构不仅对自由曲面上人屋盖适应性较好,同时在人行连廊上同样能够表现出良好的受力性能,适用于建筑师对结构的几何尺寸要求较高的平面、曲面建筑,尤其适用于重载楼屋盖和大跨度楼屋盖。

宁海县会展中心结构设计及分析

宁海县会展中心下部主体结构采用钢筋混凝土结构,跨度大、荷载重区域采用型钢混凝土组合结构,考虑建筑造型,大跨处采用树形混凝土柱,以优化受力、减小截面、节约造价;屋面由于造型复杂、跨度较大,采用三维复杂异形曲面钢结构体系和单层三向箱形截面钢网壳结构。采用多种有限元软件对结构进行了整体和局部构件计算分析和比较,最终通过对计算结果的包络设计来确保结构安全。各项计算结果表明,树形混凝土柱和异型曲面钢网壳的设计能够满足规范的相应要求,在保证建筑外立面造型效果的前提下,既满足了结构的安全性,又兼顾经济合理性,实现了结构成就建筑之美。

超大跨度组合扭网壳结构的研制与特点

由于实际工程需要,为了扩大组合扭网壳结构的跨度应用范围,对该结构形式进行了改进,并通过SAP2000软件进行了计算分析和技术经济指标统计,总结了改进后仍存在的问题,为推广组合扭网壳结构的应用打下了良好的基础。

大跨度组合网壳在台风作用下的风振响应分析

台风风场下组合网壳结构的曲面形状和大空间特点使它的风振响应分析变得复杂,尤其在组合网壳的接合部位。基于台风脉动风的空间相关性,对一个两边半球形状,中间柱面形状的大跨度组合网壳进行了台风作用下的数值模拟,采用平稳高斯随机过程的谐波叠加法,并利用快速傅里叶变换,模拟得到组合网壳250个互相关的脉动风速时程样本。其中风速谱采用了随高度变化的田浦台风风速谱以及不随高度变化Davenport谱进行比较,得出组合网壳的台风敏感部位,并与基于FLUENT软件和计算流体力学(CFD)的数值风洞的模拟结果相比较,可以相互验证组合网壳在台风荷载作用下的响应结果。自功率谱的对比说明,模拟值和目标值吻合得很好,从而验证了计算结果的有效性与准确性。

天津冲浪馆结构设计中的关键技术

由于天津冲浪馆工程建筑布置的特殊性,在结构设计中遇到了很多新的难题,如地基基础方案选择及基础的抗滑移设计、超长混凝土预应力环梁设计、大跨度椭圆抛物面网壳设计等。介绍了解决以上新难题的关键技术,供类似工程设计参考。