预应力在我国大跨度结构中的应用研究综述

为了提高大跨度结构的正常使用性能,通常在混凝土结构中施加预应力.结果表明,预应力混凝土结构具有更好的使用性、耐久性和大跨度适用性,其中预应力混凝土空心板结构在不显著降低承载力和刚度的前提下明显减小结构自重,预应力型钢混凝土梁(板)结构采用较小的截面尺寸即可满足承载力和刚度的需求.开发城市地下空间是解决城市用地紧张的有效手段,我国地下大跨空间常用的结构形式主要包括密排框架(肋梁)结构、折板或拱形结构、变截面(加腋)板结构、预应力混凝土结构、型钢-混凝土组合结构和Y形柱结构6种形式,相比之下,跨度较大时宜采用预应力结构.

大跨度空间非等间距喷口送风空调设计方法

针对大跨度空间负荷分布不均匀的情况,在传统射流公式法的基础上,提出了一种非等间距布置喷口的送风设计方案。结合某酒店多功能厅案例,阐述了如何根据房间负荷分布特点进行喷口的非等间距设计,并利用CFD软件对空调区温度场、速度场及热舒适性指标(PMV、PPD、DR(吹风感造成的不满意度))进行了模拟。结果表明,该方案取得了明显的改进效果,同时也验证了非等间距喷口送风设计方法的可行性。

大跨扶梯钢桁架结构现场加载试验与分析

某商场自动扶梯大跨度钢桁架结构需要检测其在正常使用极限状态下的挠度与应力,该钢桁架水平跨度47.9 m,仅在两端设有支座,整体悬空且最高处离地面35 m。现场难以采用直接堆载方式加载,故提出一种空间加载系统。在桁架节点处悬挂精轧螺纹钢筋,以地下室楼板作为反力装置,利用千斤顶完成加载。首先对加载系统进行承载力、整体稳定及局部稳定验算,采用SAP2000有限元软件对地下室梁板结构进行验算,发现竖向拉力会导致原结构梁板开裂,因此选择在板上堆载的方式以减少拉力对原结构的影响。现场试验结果表明,该加载系统对原地下室梁板结构未造成损害,钢桁架实测挠度和应力情况与原结构设计计算相符。

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。

受限空间大跨度钢结构桁架施工关键技术研究

结合实际项目,根据现场工况与经典工程案例相结合,分析了受限空间大跨度钢结构桁架施工工艺流程,并对大跨度钢结构桁架安装的施工重难点、解决措施、大跨度钢梁分段、胎架拼装、悬挑桁架安装等进行研究,综合其实际应用中的复杂性及技术难度等问题进行详细论述,通过科学有效的管理方法与方案策划,有效管控大跨度钢结构桁架施工工艺的全过程,减少现场技术问题及其他不确定性因素,以期为同类项目提供借鉴。

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。

大跨度空间钢结构施工与监测

依托于风荷载对大跨度空间钢结构的影响理论以及大跨度空间钢结构施工阶段受风力振动的效应进行案例分析。在案例分析过程中基于BIM软件掌握大跨度空间钢结构的杆件数量、安装节点数量,并利用有限元计算分析软件开展施工模拟,依托于有限元软件的计算分析结果验证风力减振技术措施的成效并监测节点位移,从而为大跨度空间钢结构的施工与监测提供技术参考。

大跨度异形空间钢桁架安全吊装施工技术

钢桁架具有结构跨度大、异形、施工复杂且常规设备难以完成整体吊装等特点,制定合适的吊装方案是保证钢桁架结构质量和安全的关键。吊装方案的选取需要综合考虑钢桁架吊装过程中结构的应力比和变形、运输难度、高空焊接量、安全性等因素。该文以“中国传感器十大园区”——重庆市传感器特色产业基地暨西部(重庆)科学城北碚园区主出入口大跨度钢结构桁架安装为例,对比分析了各种吊装方案的优缺点。对比发现分三段吊装方案对吊装设备和场地要求低,吊装危险性较低,可实施性较好。在此基础上,结合现场施工环境和工期成本,对大跨度异形钢桁架分段吊装的整体施工流程、施工工艺、技术要点等进行了详细介绍。该工程对大跨度异形钢桁架吊装方案的尝试,为相关复杂工程的吊装方案提供了一定的借鉴。

全流程数字化技术在超大型空间装饰工程中的研究与应用

建筑工程行业已逐渐从增量时代转向存量时代,市场竞争日趋激烈,其中装饰工程作为建筑工程领域的一个重要分支,通过对数字化技术的初步研究和应用,已在数字化转型过程中初见成效。但面对超大型空间大跨度装饰工程时,常规的施工技术手段和单一环节的数字化技术应用并不能较好地解决该施工技术难题。因此,将数字化技术介入装饰工程的不同实施阶段,探索全流程数字化技术的研究与应用,保证超大型空间装饰工程达到良好的施工效果。

机场大跨度空间钢结构拆建方案模拟优化与监测技术研究

以南充机场大跨度空间钢结构为例,基于MIDAS有限元软件,建立仿真分析模型,进行施工全过程模拟仿真计算分析,得到影响结构施工安全的应力、应力和变形等关键因素;并根据计算结果优化方案,指导拆装、加固和施工全过程;然后运用智能监测技术,实现数据实时监测与预警。结果表明:通过拆除与加固施工优化及设计,直接降低加固量约50%;施工全过程仿真模拟结合智能监测技术,可有效提高机场大跨度钢结构施工的安全性。研究成果对机场大跨度空间钢结构施工安全及方案优化具有一定的参考作用。

三馆合一项目复杂体型建筑结构设计难点与对策

广东省三馆合一项目外形宛如一艘满载艺术宝盒的巨轮扬帆起航。新颖的建筑造型使结构具有不对称复杂连体、高大空间斜幕墙、大跨度转换等结构设计难点,结构采用钢桁架与钢筋混凝土框架-剪力墙结构相结合的结构体系。分析了地震作用下连体结构连接体变形协调和塔楼间内力分配特点,并提出一系列有针对性的设计措施;结合高大空间斜幕墙的特点,利用幕墙立柱和横梁共同组成双向受力刚性结构体系,提出H型钢梁空间斜交网格幕墙结构体系,分析了幕墙结构对主体结构侧向刚度及竖向构件内力的影响,并提出设计对策;针对由于道路隧道下穿地下一层造成托换结构跨度大、托换层数多的特点,采用合理的结构形式,并提出合理的抗震性能要求及节点构造形式。

某100 m跨越桁架结构设计

为提高大跨度空间钢桁架结构应用水平,及时总结设计经验,结合工程实例,对大跨度空间桁架结构的矩形截面和三角形截面进行结构选型对比,选择稳定性更好的矩形截面。考虑项目正常使用环境,结构材料选择Q355–D来提高结构可靠度;由于温度作用影响明显,桁架支座采用椭圆形孔,通过支座滑动释放温度应力,同时管线每隔6.5 m设置1道滑动支座,管线与支座间设置聚乙烯滑动绝缘垫,以降低滑动摩擦系数。为提高基础抗滑移及抗倾覆能力,同时考虑边坡稳定,独立基础埋深为6.0 m,基础短柱顶部设螺栓与跨越支座连接固定,并设置抗剪键来抵抗支座处的剪力。项目钢管焊接为全熔透焊,焊缝质量等级为一级。为满足防腐蚀要求,防腐涂层厚度设计为350μm,要求设计防腐使用年限不小于15年,并定期检查和维护。

总承包方对于高大空间施工措施方案制订与比选应用

大跨度高凌空等结构复杂的大型公建近年来如雨后春笋般涌现,与此同时带来的施工难度也不断加大。总包单位如何协调各单位以保证大型公建内部的视觉效果,提升其装修的施工质量,也是施工中的重点。在北京艺术中心的戏剧厅、歌剧厅、音乐厅的3个观众厅休息厅区域在考虑安全、进度、经济等方面后,根据不同的结构形式、专业等,采用了3种不同的措施方案。

大跨度大空间建筑灭火救援对策

大跨度大空间建筑火灾具有火势蔓延迅速、毒气烟雾扩散快、内部能见度低、建筑构件容易坍塌、灭火作战展开困难、火场清理破坏性大等特点,通过相关战例总结分析大跨度大空间建筑火灾不同发展阶段应把握的重点,提出加强力量调度、把控火场主要方面、内攻近战有效控火、枪炮协同作战掩护、合理实施现场排烟、加强供水保障、强化安全防范等火灾扑救对策。

现代建筑中大跨度空间钢结构施工技术应用

近年来,我国建筑科技发展迅速,大跨度空间钢结构以其优越的受力特性及柔性布置方式,逐渐被广泛应用于大型公共建筑。通过具体的工程实例,分析了大跨度空间钢结构设计的重难点、施工安装的原理及措施,从内力荷载作用出发,验证了大跨度空间钢结构在该工程中结构的整体稳定性。通过对大跨度空间钢结构建造方法的研究现状及发展方向的探讨,以期为今后同类工程提供指导。

城市地下空间工程大学生模型竞赛的设计与建造

第六届高校城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛的主题为大跨度地下空间工程的设计与建造,要求使用白卡纸制作模型,具有足够的承载力和抗变形能力,且质量尽可能小.该文以安徽理工大学参赛作品为例,从材料力学性能、概念设计、理论计算、数值优化、制作工艺等方面,对模型结构进行了优化分析,最终完成模型加载试验,在承受满载20 kg时,模型结构沉降量仅为5.40 mm.模型设计竞赛作为培养大学生创新与动手能力的重要科技实践活动,是课堂教学的有益补充与延伸.

大跨度网架钢结构设计方案与优化研究

大跨度空间钢结构以其优美的外形、灵活的布局以及良好的地震反应能力而得到了广泛应用。在此基础上,此类型工程项目在实际的施工过程中尚存在着诸多建设难题。为此,研究结合实际工程需要根据结构特点、现场条件、工期要求及吊装设备等因素,制订更加符合安全科学与施工效能的施工计划,从而有效解决工程建设中的关键性难题。

大空间网架结构在公共建筑中的应用

很多公共建筑需要建成大跨度空间,利用大空间网架结构对屋面进行施工是合适的选择。以某飞机场的航空楼项目屋面网架结构施工过程为对象进行分析,首先对工程案例基本情况进行介绍,然后从安装准备工作、网架结构整体吊装、高空散装安装施工三个层面研究了相关安装流程以及关键技术,最后从质量和安全两个角度提出了有效的控制措施,为项目的顺利与安全推进奠定了良好基础。

大跨度大空间建筑火灾处置策略与模拟研究

深入分析了大跨度大空间建筑的特性,包括结构定义、火灾影响和火场发展规律。针对火灾处置制订了应急预案,运用火灾模拟与仿真技术进行有效的应用。对紧急疏散与人员安全保障进行了深入研究,包括大跨度大空间建筑疏散模型构建和安全疏散通道设计。通过模型建立、参数设置和实验设计,深入分析了火灾处置策略的实际效果。

西北某高校体育馆大跨钢屋盖结构方案比选与设计

针对西北某高校体育馆钢屋盖结构方案比选,对比分析了两种屋盖方案布置的合理性和用钢量指标。采用3D3S软件对钢结构屋盖进行单独分析与设计,并采用YJK设计软件对比赛场馆上部钢结构与下部混凝土结构进行整体建模分析。最终选用双层(局部3层)正放四角锥螺栓球网架结构体系,支座四周采用3层网架变截面轻盈出挑,以实现建筑造型要求。对关键支座节点采用midas FEA进行了有限元分析验算。结果表明:采用网架变截面悬挑体系能更好地实现建筑造型,节点受力更合理且用钢量更低;支座选用双向抗震球铰钢支座,能有效减小温度应力的不利影响;关键节点采用有限元辅助分析是有必要的。