某东南沿海电厂钢结构腐蚀影响因素分析

目的 对比腐蚀环境因子分布和钢结构腐蚀事件分布,分析影响火力发电厂钢结构腐蚀的主要环境因素,探讨火力发电厂钢结构腐蚀的机理。方法 以东南沿海某火力发电厂为例,对电厂厂区进行网格化,利用便携式温湿度计进行逐网格温、湿度监测,逐网格收集结构物表面灰尘,并分析其中氯离子、可溶盐、酸碱含量等,开展腐蚀环境监测。统计从2012年至2022年10年间该电厂每一网格内的腐蚀防护工程,如腐蚀防护器件、装备、材料购置等项目的施工或应用次数。结果 温度、湿度及钢结构表面灰尘中氯离子含量、可溶盐含量、灰尘浸渍水p H等因子受海洋环境、厂区结构分布、生产活动多重原因的影响,随距海距离增加呈带状分布,或围绕生产设施点呈辐射分布。结论 环境因子对钢铁结构腐蚀的影响大小顺序为结构物灰尘含盐量>结构物灰尘浸渍水p H>相对湿度>结构物灰尘氯离子含量>温度。电厂钢结构腐蚀机理为雨水或大气凝结水溶出结构物表面灰尘的可溶性盐,含盐水经涂层缺陷输运至金属表面,成为钢铁腐蚀原电池的离子导路,导致钢结构发生电化学腐蚀。

杭州电竞中心结构设计重难点概述

杭州电竞中心内圈主体结构采用钢框架-支撑结构,外圈采用“大倾角梭形斜柱+多段钢折梁框架”,是集承重与抗侧力于一体的结构体系,屋盖采用车辐式索承网格自平衡结构形式。详细介绍了地下结构、中央场馆结构的设计要点,门厅处利用建筑造型空间设计为多段钢折梁与跨层桁架相结合的结构形式;室内二层至三层楼面设计一浮空弧形人行桥,截面形式为薄壁钢箱梁,桥宽2.2m,跨度57m,采用“上挂下支”的稳定结构形式。对整体结构进行了静力弹性、动力弹塑性、振动台试验、典型节点有限元、整体稳定以及局部稳定等系列分析与试验。结果表明:结构在静力荷载和地震作用下强度和刚度均满足规范要求;典型节点极限承载力为荷载设计值的4.17倍;结构整体稳定性安全系数为3.79;斜柱局部稳定安全系数为2.52。合理的设计保证了结构的安全、经济和实用性。

杭州电竞中心车辐式索承网格屋盖结构设计

索承网格结构是一种新型空间结构形式,广泛应用于大跨度空间结构中。针对杭州电竞中心车辐式索承网格屋盖结构进行分析和设计,采用MIDAS有限元软件进行索张拉施工方案设计与仿真,采用ABAQUS有限元软件进行稳定性分析和大震动力弹塑性分析。分析结果表明:在施工过程各个阶段,屋盖钢结构构件应力比始终小于1,索拉力小于索破断力的30%;施工完成时,与设计值相比,屋盖结构最大竖向位移和索内拉力的误差分别为6%和4%;屋盖结构稳定安全系数为9.63,单层网壳结构稳定安全系数为31.2,均大于规范规定的2.0,屋盖结构稳定性满足要求;初始缺陷对本工程单层网壳的影响很小;在大震作用下,屋盖结构构件均未出现塑性变形,且预应力拉索不退张。

重庆江北机场T3B航站楼大厅屋盖钢结构提升施工技术

重庆江北机场T3B航站楼大厅屋盖钢结构为异形三维曲面造型焊接球网架。由于周边飞机不停航,且由于构造复杂、结构高差大、跨度大、杆件数量多,给屋盖钢结构施工带来很大挑战。基于方案探讨和专家论证,提出一种优化施工方案:大厅钢屋盖划为7个提升分区,每个分区在楼面拼装为提升小分块,通过二次及多次累积提升进行施工。施工前运用BIM技术进行工序预演,并采用3D3S,MIDAS Gen软件进行数值模拟分析,为施工的准确性和安全性提供有力支撑。

西安咸阳国际机场T5航站楼钢屋盖旋转提升施工技术

西安咸阳国际机场T5航站楼钢屋盖采用大跨异形空间网架结构体系,结构造型独特,场地条件复杂,工期紧,施工难度大,质量要求高。介绍项目施工的重难点及方案选择,同时对施工过程中涉及的关键技术进行重点说明,主要包括异速等比同步旋转提升施工技术、大面积异形网架屋盖提升措施、旋转提升分区檩托及马道安装定位技术、全过程施工模拟计算分析技术、施工健康监测技术等。

武汉光谷电竞馆建筑结构一体化设计与分析

武汉光谷电竞馆采用框架-剪力墙结构体系,为了实现荷载传递,结构中局部使用了钢斜撑、吊挂、托柱转换等结构形式。由于比赛大厅及建筑造型的影响,6层和屋面均采用大跨度钢桁架结构。建筑折面外表皮钢网格结构与主体结构采用一体化设计,从而达到结构与建筑形态的统一协调。本工程属于特别不规则的高层结构,运用多个计算软件对结构进行了静力弹性分析、弹性时程分析、中大震下的等效弹性分析和大震弹塑性分析。各项计算结果对比分析表明,结构满足预定的C级性能目标。最后,给出了本工程结构所采用的施工阶段分析步骤,并介绍了6层大跨度钢桁架典型支座节点设计、外表皮钢网格结构与内部混凝土结构的连接节点设计。

交叉网格筒中筒结构体系在超高层建筑中的施工技术研究

某超高层建筑的钢结构采用交叉网格筒中筒结构体系,核心筒与外钢框架之间有连梁与环梁,外钢框架钢柱双向交叉倾斜,无竖向柱子支撑。施工过程中通过优化施工流程、主要施工步骤、质量控制措施,严格控制核心筒钢结构安装、斜交网格外筒安装、焊接施工等环节,取得了较好的施工效果。对交叉网格筒中筒结构体系超高层建筑钢结构施工过程中的技术应用及质量把控要点进行分析和探讨,以期为同类工程提供参考。

基于超声导波的钢管杆件损伤探测模拟

为研究网架结构中钢管杆件损伤缺陷检测的问题,选择在杆端施加位移的方式进行有限元分析。考虑超声导波需要具有在特定频率范围内不发生频散的特征,选择L(0,2)模态超声导波开展无损检测。分析了适用于钢管无损检测的导波信号频率和信号周期特征,利用L(0,2)模态超声导波进行了不同圆周夹角的周向缺陷和不同长度轴向缺陷的导波检测。有限元分析结果表明,考虑多模态叠加和最大反射率的影响,频率为70 kHz周期为10的Hanning正弦信号激励的超声导波适用于钢管杆件的缺陷检测;当钢管缺陷宽度与深度不变时,周向损伤占圆周的比值与信号平均反射率成线性正比关系。对于杆件的轴向裂纹检测,可以利用信号反射率与裂纹宽度的关系进行对比判断。

单层网壳屋盖整体滑移施工关键技术

北京星火站枢纽区屋盖采用单层菱形网格结构,采用异位拼装、整体滑移施工方案,支撑体系主要由网格巨柱及V形撑组成。基于此,主要介绍钢结构施工关键技术,包括菱形网格屋盖拼装单元吊装、拼装,屋盖整体滑移,双螺栓扭转网格巨柱拼装单元吊装、拼装。基于施工全过程分析,验证施工方案,确定施工方案的可行性。

机场复杂空间曲面钢网格结构屋盖施工关键技术

针对乌鲁木齐地窝堡国际机场换乘中心屋盖钢结构造型复杂、用钢量大、施工精度要求高、支撑结构形式多样等特征,提出复杂空间曲面钢网格结构施工技术与控制方法。综合开发超大型整体提升技术、分段拼装技术、数字化预拼装与管理技术等,高效解决了复杂异形钢结构施工难题。利用有限元软件MIDAS与ANSYS进行了施工全过程数值分析,对提升施工全过程中各构件内力与变形进行了验证,结果表明,各构件内力与变形均满足设计要求,成功完成了复杂空间曲面钢网格结构施工。

钢板铰与钢板带和套管集成加固网架结构方法研究

针对网架结构传统加固方法中存在的施工风险大、工期长及经济指标高的缺陷,提出了一种钢板铰与钢板带和变长套管集成加固方法,该集成加固方法有效解决了网架结构拉杆、节点承载力不足及压杆稳定性不足的问题,形成了一套网架结构加固的新型成套技术,并采用该集成加固方法完成某展览馆网架结构加固工程。加固工程实践表明:该集成加固方法避免了传统网架结构加固中的焊接作业,消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏,缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。

树状空间网格钢结构的模块化建造全过程模拟

新颖的建筑造型和严苛的施工环境对传统建造方法提出了挑战。基于某树状空间网格钢结构项目,提出了一种模块化建造施工方案,即预先对结构进行施工段分解,然后借助龙骨支撑架配合拉索将结构施工段逐块叠加、逐层安装。为了验证方案安全可行,借助有限元分析软件,对树状空间网格钢结构模块化建造过程中的结构施工段进行静力分析,并对“树干”和“网壳”的各施工段和整体结构进行了考虑初始几何缺陷和材料弹塑性的双重非线性的稳定性分析,模拟结果均满足规范要求。静力分析和稳定性分析的结果表明:树状空间网格钢结构的模块化建造受力合理,方案安全可行。

温度对敞开式钢结构穹顶静力性能的影响

文中针对某高校教学楼敞开式钢结构玻璃穹顶以杆件温度为变化参数,进行静力性能的有限元分析,为施工后的安全提供理论依据。利用有限元软件AnsysWorkbench对穹顶结构进行建模,在雪荷载、积灰荷载、玻璃幕墙荷载以及风荷载的共同作用下,分析均匀温度分布与不均匀温度分布条件下结构的最大变形、应力、弯矩,并对关键的杆件及节点进行了变形、应力和弯矩监控。有限元结果表明,在低温条件下杆件由于收缩产生较大拉应力与弯曲应力,在温度为15℃时,杆件由温度引起的变形、应力以及变形最小。在不均匀温度下杆件的最大拉应力、压应力、弯曲应力及组合应力随温度上升呈线性增加,在上部结构温度为45℃时,顶部压力环弯矩最小。

钢网架柔性下挂转换结构一体化不等高分步提升技术

钢结构提升工艺的应用极大地提高了施工效率和作业人员安全保障水平。成都金沙演艺综合体项目舞台及观众厅屋面采用焊接球网架,并设计有转换层、轮滑梁层、格栅层体系。施工前,分析网架与下挂转换结构组合体强度、刚度和稳定性并开展深化设计、验算验证和模拟施工;提升过程中,加强监测。采用柔性节点将转换结构下挂于钢网架底部,在地面拼装完成后作为多体系组合体累积提升。高度集成的提升技术适应了趋于多样化的建筑特点和施工工况,同时减少了高空作业,提高了施工效率,缩短了工期。

交叉平面桁架-网架钢屋盖结构施工技术

珠海机场综合交通枢纽项目一期工程屋盖钢结构工程,具有规模大、结构形式复杂、造型精致等特点。采用地面预拼装、分段吊装施工工艺,并对桁架预拼装、直线度及垂直度等进行测量及监测,较好地完成了屋盖钢结构安装,保证了安装精度。相比传统施工工艺,该施工工艺有效降低了施工成本。

超大面积单层网壳结构滑移施工桅杆-斜拉索加强方案研究

由于单层网壳面外刚度较弱,整体滑移对其形态控制的要求较高。因此,需要精准控制其挠度,保证滑移过程结构应力与变形控制在安全范围内,同时为滑移就位时网壳和网格柱精准对接奠定基础。为控制屋盖挠度和应力,提出了单桅杆-斜拉索和V形桅杆-斜拉索两种屋盖加强方案。桅杆-斜拉索为自平衡体系,不会给滑移支撑胎架及纵向支撑桁架增加任何附加力,并且桅杆加强方案充分利用屋盖上部空间,不影响屋盖下起重机和施工设备等正常运作。研究发现,两种屋盖加强方案均能有效控制网壳挠度,并减小网壳和滑移轨道间V形撑压力。

单层菱形网壳屋盖滑移施工空间张弦梁加强方案研究

目前,滑移施工技术多用于双层或多层网格结构,单层屋盖滑移施工罕见,尤其是单层屋盖整体滑移施工。整体滑移对结构刚度和施工技术均有较高要求,有效控制滑移过程中过大的挠度与局部应力超标情况是顺利施工的关键,尤其对于整体刚度较弱的大跨度单层网格结构。为控制屋盖挠度和应力,基于北京星火站交通枢纽工程提出了空间张弦梁加强方案。通过有限元分析研究撑杆位置、数量与高度对结构刚度的影响。研究发现,空间张弦梁结构能有效控制网壳挠度,单撑杆和双撑杆张弦梁结构效率较高。

珠海机场二号航站楼屋盖钢结构设计研究

介绍了粤港澳大湾区重要机场交通枢纽工程——珠海机场二号航站楼的设计标准和荷载作用取值,阐述了上部屋盖钢结构实现“建筑装修结构一体化思路”的结构选型思路,对主楼进行了静力性能分析、稳定性分析、大震弹塑性分析,开展了屋盖钢结构防火性能研究,并根据屋盖钢结构施工方案进行了专项施工模拟分析。结果表明:主楼屋盖钢结构选择的波浪形变厚度局部抽空焊接球网架结构体系实现了结构受力与建筑装修的统一,具有良好的稳定性能,在罕遇地震和火灾作用下构件受力满足要求,结构安全可靠;施工方案可行,提升过程中结构变形与内力满足设计要求;大跨度网架有必要在施工模拟卸载胎架后,按实际荷载输入计算模型进行位移和应力比复核。

沂南界湖公园服务建筑大跨度多波折面空间钢网格结构的分析与设计

以实际工程项目为例,探讨多波折面空间钢网格结构体系在大跨度结构中的应用。对项目进行重难点分析,选取折面空间钢网格结构体系,运用YJK和SAP2000软件进行弹性对比计算,采用YJK软件进行屈曲分析以及静力弹塑性分析,对该结构体系的动力特性、受力特点、稳定承载力等进行分析与研究。对分支柱结合柱脚进行综合设计,并对结构细部节点进行有限元应力分析。分析发现,该体系具有类似于桁架的受力特点和设计控制荷载。分析结果表明,合理设计条件下该结构体系适宜用于大跨度结构且具备足够的安全性,具有一定的推广价值。设计过程中采用的分析方法和细部设计措施可以为类似建筑工程提供参考。

竖转法在超大悬挑巨型带肋空间折板网格结构安装中的应用

广州新足球场是计划建设的国际顶级场馆,其钢罩棚最高点标高88.6m,悬挑最长91m,网格尺寸最大64m,为国内罕见的巨型带肋空间折板网格结构。基于项目钢罩棚的特点,创新性地引入桥梁竖转法思路,结合数值计算对竖转单元分组、竖转路径选择、提升架布置等核心技术问题进行深入剖析,并对竖转施工中关键工序的变形及内力进行分析,以全面验证方案的可实施性。结果表明:针对巨型带肋空间折板网格结构,采用三榀分组,将转铰布置于上拉力环杆件节点连接处,并设置提升架于场心的整体方案是可行的。相较于传统安装方法,竖转法在施工质量、安全、工期、造价等方面均有一定的优势,具有较好的推广价值。