整体空间桁架体系在某大跨悬挑结构中的应用研究

文章以某大跨悬挑工程为背景,对比分析了实腹工字钢钢梁体系、大跨平面圆管桁架体系、整体空间桁架体系等3种不同的大跨悬挑结构承重体系,最终选用整体空间桁架体系。系统阐述了其建筑造型特点及结构布置形式,并基于计算软件开展了受力性能计算分析。结果表明,整体空间桁架体系设置合理,在满足建筑功能造型的条件下,构件应力比均得到合理控制,结构安全冗余度较高。同时,结合建筑自身造型特点,重点介绍了本工程中应用的3种增强大跨悬挑结构抗倾覆性能的措施。文章对此类大跨悬挑结构提出的相关设计建议可供类似工程参考。

无锡大剧院屋顶钢结构设计

无锡大剧院屋顶钢结构采用管桁架空间结构体系,其中大跨度、大悬挑、曲线杆件等均为非常规设计。对该结构的设计理念及技术进行了全面的阐述,如结构体系的选择、设计难点及重点部位的处理技术等关键问题,旨在给类似项目提供一定的借鉴。通过对结构的详细计算分析,表明该项目对结构特殊部位的处理方式是合理的,既满足了结构受力和变形性能的要求,同时也极大地迎合了业主和建筑师对建筑效果的追求。通过对结构风洞试验和节点试验的研究,进一步验证了结构设计和节点设计的合理性和安全性。

某室外游泳跳水池钢屋盖设计与分析

某120 m直径月牙形平面室外游泳跳水池屋盖结构,其环向开敞,径向布置的主承重结构悬挑30 m,往内倾斜。通过空间支撑钢桁架结构体系使结构满足整体空间刚度的要求,同时使用SAP2000软件进行结构方案比选和优化,使单榀主承重的大悬挑空间立体桁架满足自身承载要求,杆件截面选择遵循建筑外观整体要求。对优化后结构进行了各荷载组合下的静力分析与设计及结构振动特性、振型分解反应谱分析和小震、中震下的弹性时程分析,并用ANSYS程序进行了结构动力特性的校核及结构的弹塑性极限承载力验算。分析表明,经过结构方案优化,结构具有较强的整体空间刚度同时单榀空间立体桁架具备自身的承载能力,形成多道设防体系,结构计算满足规范各项要求,具有较高的安全冗余度。

悬臂张弦立体桁架结构的地震响应及参数分析

运用张弦梁原理构造了一种新型的悬臂张弦立体桁架结构,以该结构为研究对象进行时程分析,并针对不同的悬索预应力值、撑杆数、撑杆高度等参数,进行详细的地震响应分析,得出了各参数在地震作用下对悬臂张弦立体桁架结构动力响应的影响.结果表明,该结构受力合理、构造简单,可以有效地减小悬臂结构端部竖向位移和根部弯矩,从而为此类结构的设计和应用奠定了一定的基础.

大悬挑管桁架空间结构施工过程模拟分析及研究——以铜陵体育馆为例

针对铜陵体育馆大悬挑三角形管桁架空间结构体系,采用有限元分析软件Midas Gen对大悬挑管桁架空间结构一次成型与分步成型两种情况下施工全过程进行仿真分析,得出结构位移的变化规律,提出通过设置安装构件变形预调值来达到控制施工位移的解决方案。采用设计软件3D3S11进行温度计算,分析了温度变化对结构变形和结构内力的影响程度,为工程施工时选择合适的合拢时间提出理论依据。研究结果对于类似大悬挑管桁架空间结构施工具有借鉴作用。

悬臂张弦立体桁架的减震控制研究

通过输入三向El-Centro波,采用时程分析法,对悬臂张弦立体桁架结构进行有控和无控状态的研究,探讨粘弹性阻尼器在悬臂张弦立体桁架结构中的减震性能.结果表明,粘弹性阻尼器对悬臂张弦立体桁架结构的节点位移和杆件轴力都有很好的控制效果,并提出了实用性的工程建议.

吴江交通枢纽主楼悬挑结构设计

吴江交通枢纽项目包含枢纽主楼和住宅区共5座塔楼,其中枢纽主楼建筑造型新颖独特,且建筑空间关系相对复杂,主体结构采用3层框架结构。中庭区域结构体型复杂,为大跨度空间悬挑桁架及吊挂结构,其中悬挑桁架大跨长度约40m,悬挑长度约22m,通过吊柱支撑2层与3层局部建筑。采用性能化方法对该结构进行抗震设计,利用YJK及LS-DYNA软件,从大跨度空间悬挑桁架、大跨悬挑桁架区域楼板、桁架与周边结构连接节点及2层及3层悬挑吊柱结构设计及振动这四个方面阐述了其设计思路和分析过程。对于分析过程中的技术难点,提出了相应的解决方案。分析结果表明,大跨悬挑桁架结构及吊柱结构设计安全可靠,抗震性能良好,能够满足规范要求。对悬挑结构及桁架下弦楼面采取了针对性加强及施工措施。

厦门国际会展中心钢结构综合施工技术

厦门国际会展中心主体钢结构最大板厚为75mm，采用国产SM490B－Z25材质，总用钢量1.45万t，主体顶部为目前国内最大的双悬臂空间街架结构，施工中采用了多项达到国际先进水平的技术措施．

广西乐业大石围天坑西峰悬挑观景平台结构设计

坐落在广西乐业大石围天坑西峰山脊上的观景平台是悬挑长度达34 m的大悬挑空间钢桁架结构。由于其悬挑跨度大、造型别致、天坑环境及其所处场地等因素,该工程设计有别于常规设计。介绍了采用的结构体系,水平和竖向地震作用、水平和竖向风荷载和温度作用取值,结构静力分析,变形和构件验算,整体稳定性分析,V形支撑关键节点设计,基础设计,人行振动舒适度分析以及结构自振频率检测等关键问题,结构的精细分析和设计表明,该结构体系设计合理,V形支撑杆件截面纤细,既满足建筑造型要求,又满足了经济性、安全性和适用性要求。

深圳市当代艺术馆与城市规划展览馆悬挑桁架与核心筒连接节点的非线性有限元分析

采用ABAQUS有限元软件建立深圳当代艺术馆与城市规划展览馆的钢桁架与核心筒墙连接节点以及钢梁与型钢柱连接节点的分析模型,来研究其受力性能和破坏机理。结果发现考虑大变形的弹塑性有限元分析可以很好地模拟节点的受力性能,在最不利工况下节点是安全的。

厦门大学国际会议中心结构设计

厦门大学国际会议中心为叠合大跨高大空间、露天大仰角开口斜屋顶结构。以大跨大空间双层复杂屋面结构为研究对象,通过对主体结构的整体计算控制和加强措施,采用预应力混凝土屋架结构的形式解决露天开口斜屋顶的技术难题,成功地解决了跨度大、自重大导致弯矩过大、挠度裂缝过大的问题,以满足高大空间的建筑功能和独特的造型。同时阐述其使用阶段和施工阶段的设计计算及施工阶段的应变监测,简述空间斜撑在超长悬挑结构中的应用,有效地解决了工程实际问题,收到了良好的效果。

凉都体育中心结构设计

凉都体育中心包括体育场和体育馆,下部采用钢筋混凝土框架结构,体育场罩蓬采用立体管桁架结构,体育馆屋盖采用网壳结构。体育场下部超长混凝土采用底部楼层分缝而上部楼层连接的方法控制温度应力,对体育场屋盖长悬挑钢结构和体育馆屋盖网壳结构进行了刚性模型和数值模型的风洞试验以确定风荷载计算参数。通过MIDAS软件对屋盖结构体系进行受力、变形、模态和屈曲分析,根据计算结果对体育场加设了屋面平面桁架支撑,对体育馆采用了局部三层网壳结构,改进了体育场和体育馆屋盖结构受力体系,优化了结构性能。基础设计采取了有效措施解决了岩溶强发育地区桩基设计的困难。

体内预应力在大悬挑结构中的应用

对某钢筋混凝土多层大悬挑结构进行受力分析和优化设计,结合建筑造型,采用斜拉钢管内设预应力筋吊拉多层钢筋混凝土悬挑梁,一次施加预应力,形成空间整体悬挑桁架,解决了钢筋混凝土大悬挑梁的承载力和变形问题。同时对钢管节点设计、张拉控制应力、预应力损失的控制、张拉过程及监测过程提出了设计建议。

某文体中心管桁架结构设计研究

某文体中心屋盖采用空间钢管桁架结构,桁架最大跨度53.0m,最大悬挑18.0m。采用3D3S计算软件对结构在各主要荷载组合工况下进行受力分析。结果表明:结构受力合理,构件强度、稳定及变形均满足规范要求,并满足建筑造型及使用功能要求,为该类工程的结构设计提供参考。