Wind Pressure Characteristics at Windward Side of Long-Span Cantilevered Roof by Wind Tunnel Test

A rigid mode of long-span cantilevered roof was tested in wind tunnel. By analyzing the relation between wind angle and wind pressure coefficient and the relation between wind angle and wind shape factor, we found that 90° is the most disadvantageous wind angle. Furthermore, the fluctuation of wind pressure at the windward edge was reflected by power spectrum density （PSD） and coherence function. The correlation coefficients of measuring points on outer and inner surfaces verifys that the largest lift force was produced at 90°.

轮辐式索承网格屋盖钢结构单道胎架施工技术

泰安体育场作为山东省泰安市的新地标,其钢结构屋盖采用轮辐式索承网格结构,通过68榀径向索和1道中央环索形成张拉结构体系,最大悬挑跨度为45 m。通过数值分析对施工过程进行了精细化稳定性分析,针对不规则构件吊装的工程技术难点,进行了吊装方案的设计与优化;考虑到成本控制与施工周期,极具创新性地采用了径向单道胎架作为屋盖施工过程中的临时支撑,结合工程实际情况设计了胎架转换结构,并对单道胎架整体在多种可能的荷载组合作用下进行验算与校核。通过对体育场屋盖施工全过程的模拟以及对安装过程中的重难点进行优化分析,为现场施工的安全顺利开展提供了技术保障,可为其他类似采用单道胎架施工方法的工程提供施工方案设计的新思路。

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。

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。

广汕高速铁路新塘站站房南北侧曲面网架结构施工关键技术

广汕高速铁路新塘站站房南北侧屋盖采用曲面网架结构,施工精度要求高。鉴于此,开展施工方案比选,采用MIDAS Gen建立有限元分析模型进行施工全过程模拟,分析网架分块吊装、支撑胎架卸载时构件的连接应力及变形响应,以及施工过程昼夜交替引起的温度应力对结构的影响。分析结果表明:分块吊装施工方法克服了场地狭小的限制,且施工效率和拼装质量高,不同工况下网架位移和应力满足现行国家规范要求;支撑胎架卸载宜采用等位移卸载法,施工过程宜考虑温度应力对结构的不利影响。

大跨度钢结构网壳屋架滑移施工监测技术研究与应用

以北京朝阳站交通枢纽工程柔性大跨度钢结构网壳屋架为研究背景,研究钢结构整体滑移施工中的应力应变以及温度变化对钢结构的影响,为施工提供理论指导。采用高精度北斗系统实现施工过程中三维位形的秒级数据采集与分析,代替传统的全站仪位形采集方式,提高发现问题的速度,从而保障提升过程施工安全。为了确保工程在施工期间和服役阶段内安全,建立北京朝阳站钢结构施工监测系统。通过监测系统施工阶段和服役期间的结构施工安全,详细记录施工过程数据,为类似工程提供参考。

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。

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。

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。

基于BIM的航站楼钢网架屋盖高空散装法施工模拟与力学仿真分析

以南充高坪机场改扩建施工为背景进行技术应用,结果表明:在场地不足的情况下,高空散装法是较优的安装方案;基于BIM的施工模拟,能够合理规划场地模型、提高施工效率;对施工全过程进行数值模拟力学分析,得出关键杆件与关键施工步,确保施工过程安全进行。

直立锁边金属屋面与复杂钢网架施工研究

以某滑雪场为研究对象,阐述钢网架施工流程及金属铝镁锰板屋面的构造节点、主要施工工艺流程及注意事项。对滑雪场屋面系统中防水和保温的节点做了施工深化,保证了保温聚氨酯的连续性、TPO柔性防水层及附加防水层的完整性,为同类型钢网架项目的施工提供了一定的参考。

航站楼钢网架屋盖整体顶升法施工模拟与监测关键技术

结合南充高坪机场施工改扩建项目工程,通过BIM技术与有限元分析结合的方法进行施工模拟,并通过施工监测确保施工过程中无安全风险事故发生。经过有限元施工模拟分析,结果表明:将原设计方案直接应用于施工会导致杆件受力超限、位移过大等问题,而将部分杆件进行加固处理后,模拟得出结果为安全。此外,还借由振弦式应力计、高支模系统等进行安全风险监测,对施工过程中液压顶升架、反力支架的状态进行监控,若出现异常情况则及时进行控制。这一综合方法保证了网架杆件在施工过程中的受力合理性,有效避免了失稳倒塌事故的发生。

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。

中山大学体育馆大跨双向曲面网架屋盖累计外扩整体提升施工技术研究

网架结构在受力方面具有整体性好、空间刚度大、抗震能力强等特点,又因其自重轻、用钢量省,可实现高大的使用空间、良好的通风采光,被广泛应用在体育场馆、展览馆等大跨度的屋盖。中山大学(深圳校区)主体育馆主场馆屋盖网架为双向曲面结构,室内有3面看台,且网架下方有地下室结构,室外四周邻近建筑与山地。根据工程特点,以网架整体提升法+累计外扩技术为研究对象,详细介绍了该技术包含的外扩拼装分区、提升点布置、提升架稳定措施、网架加强、同步控制等关键要点,最终确保了该周边复杂环境下的大跨度双向曲面网架结构的顺利实施,取得明显的综合效益,可为类似工程提供借鉴。

南京某文娱中心大跨空间钢结构设计

南京某文娱中心为造型复杂的大跨空间钢结构体系,由异型屋面、超高排架柱和高大抗风幕墙构成。为满足屋面建筑造型和屋顶排烟等需求,提出了双向变高度的折板网架屋盖结构形式,最大限度降低了二次找坡的用钢量。基于可视化编程平台Grasshopper,通过分区处理的方式实现了屋盖的参数化建模,后导入3D3S进行结构分析和设计,结果表明该屋盖整体刚度较好,满足设计要求。屋盖下方采用25根无侧向支撑的超高排架柱提供支承,针对柱高10~60m的情况,对比了混凝土柱、四肢钢管格构柱、四肢钢管混凝土格构柱在截面、成本和功能等角度的差异,最终确定采用经济性和功能均较好的四肢钢管格构柱。根据不同区域特点,将抗风幕墙分为落地幕墙和吊挂幕墙,探讨了它们与主体结构的连接方式,并针对落地幕墙进行了平面桁架、立体桁架和实腹箱形柱3种幕墙结构方案的比选,最终采用成本最低的平面桁架方案。

超大面积钢网架整体顶升施工技术

结合广州市某汽车集团公司产能扩建厂房项目,对超大面积钢网架整体顶升施工技术进行分析研究与应用。针对大面积网架整体顶升重量大、面积大、稳定性难以控制等施工技术难点,通过采用点触式高强度应力集中临时支顶、分段应力缓冲降落体系、同步液压控制系统等方法,使整体顶升在紧凑的工期内实现安全高效施工,极大减少施工成本,效益显著,推广性强。此项超大面积钢网架顶升技术的研发及成功应用,对同类型钢网架结构工程具有较好的推广应用价值。

网架钢结构工程屋面钢网架施工方案的优化

社会迅猛发展的今天,我国逐渐出现了很多大跨度建筑工程,有效对这些大跨度建筑工程进行建设,可推动现代社会向着更加良好的方向发展。而想要建立出高质量的大跨度建筑工程,则应注重各个子工程建设,其中包括钢网架屋面工程。基于此,本文以某建筑工程为例,通过对工程基本情况及施工重点、难点的简单介绍,进而对原钢网架施工方案进行了优化,并分析了优化后方案的施工流程,以此为现代大跨度建筑钢网架屋面更好地建设提供支持。

报告厅钢网架屋盖混合结构受力性能分析

某报告厅采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构+钢网架屋盖的结构形式。为准确对该混合结构进行分析,采用3D3S软件对上部钢网架进行计算,并导入YJK-A软件对下部钢筋混凝土结构进行设计。为保证设计的可靠性,采用MIDASGEN软件建立下部主体结构+钢网架整体模型进行补充分析,对下部结构和网架的各项指标分别进行对比。结果表明整体模型与独立模型计算结果接近,支座刚度推导及简化方法合理,设计结果可靠。

某游泳馆网架计算模型探讨

钢结构网架因其强度高、轻质化、施工速度快等优点,被广泛应用于大跨度屋盖的体育建筑中。此类建筑通常由上部大跨钢结构屋盖和下部混凝土结构支承。设计时为了简化,通常把上部屋盖和下部混凝土主体分开建模进行设计。由于忽略了上下部分结构的协同作用,使得整体结构分析与独立网架模型计算结果存在差异。本文以某游泳馆网架屋盖为例,通过有限元软件建模计算,分析对比整体结构模型与独立网架模型在支座反力、杆件内力、单元应力分布和构件位移等方面的差异,探讨对于此类结构整体分析的必要性。