大跨公铁两用钢桁拱桥边跨施工关键技术

常泰长江大桥天星洲专用航道桥为(168+388+168)m大跨重载公铁两用钢桁拱桥。主梁采用2片主桁双层板桁组合结构,边跨钢梁施工采用架梁吊机悬臂散件拼装。为确保边跨钢梁架设轴线和竖曲线线形,按照最快形成稳定桁片结构原则拼装,上墩前悬臂拼装并形成三角桁片稳定结构后再实施抄垫;在钢梁架设过程中对钢梁标高进行调整,精确控制钢梁上墩标高;为确保边跨钢梁架设结构受力满足要求,通过有限元理论分析比选,确定临时墩最优脱空时机;采用“基于空间六点调位法”对边跨钢梁进行整体精确定位;主墩支座采用重力法灌浆;基于多点变形协调,通过优化杆件安装工艺,解决了超静定结构杆件带力安装难题。

南京奥体新城社区中心单榀长悬挑桁架门头结构设计

文章介绍了南京奥体新城社区中心单榀长悬挑桁架门头结构选型时考虑的主要因素,并根据斜腹杆的材质、方向、布置楼层的不同,设计4种方案进行了计算对比。结果表明,各层均设置斜腹杆的钢-混凝土悬挑桁架方案在结构自重、控制变形、施工便利性方面有优势。然后,采用两种有限元软件分别模拟该桁架受力情况,两软件内力计算结果基本一致;通过提高抗震等级、增设平面外斜杆、梁内增设型钢等措施,提高桁架抗震能力、整体性、冗余度;楼板应力分析发现,悬挑桁架内一跨楼板在标准组合工况下受拉,楼板相应加强配筋;通过建立简化受力分析模型,对斜腹杆端部节点处进行内力分析,创新地设计了L形埋件,并对埋件、焊缝按不同受力形式包络设计;通过增大板厚、设置面外支撑梁、水平桁架,提高悬挑桁架抗侧力能力,弦杆水平向按悬挑梁设计。

对钢结构柱脚抗剪键设计的再次探讨

为解决钢结构柱脚抗剪键的设计问题,参考AISC和SCI新近的设计标准和手册,介绍了抗剪键的受力形态,通过示例说明了抗剪键承载力的计算方法,并基于实际工程经验提出了对于设计、施工的建议。抗剪键按照悬臂构件进行设计,需要同时考虑弯矩和剪力作用。剪力键的承载力与截面形状、尺寸、摆放方位、埋置深度、灌浆层的厚度和混凝土强度等多个因素有关,由多种可能破坏形态的最不利情况决定。

广州白云国际会议中心国际会堂结构设计和施工重难点

采用YJK和ETABS对广州白云国际会议中心国际会堂结构进行弹性分析,采用Perform-3D进行罕遇地震作用下的整体结构弹塑性动力分析,并通过采取针对性的加强措施,改善了结构受力,提高了结构抗震性能,达到了预设的抗震性能目标。对大跨度钢结构构件进行方案选型,提出了大跨度钢结构桁架局部构件后装施工控制法和大悬挑钢结构桁架构件局部弯矩释放法,可以有效地减小结构构件局部受力,更加经济合理。对主会场大跨度楼盖进行竖向舒适度分析,结果表明竖向振动加速度满足规范要求,人群激励模式起控制性作用。通过采用合理的结构方案,以及与建筑专业的密切配合,很好地实现了建筑功能及建筑造型,以及项目快速建造的要求。

工字形截面悬臂钢梁的稳定性研究

在钢梁的稳定问题上近年来存在着两种不同的理论,对这两种理论应用于悬臂梁的情况进行了比较。应用非线性力学对稳定问题的变分原理,提出了考虑钢梁内各种应力的非线性应变能的新的总势能公式。对纯弯下单轴对称工字形截面的钢梁进行了研究,将以往两种理论及本文提出的理论在这个问题上存在的问题进行了讨论。对单轴对称截面悬臂梁作用于端部集中荷载的情况,从两种不同的总势能出发,编制了有限元程序,结果与文献的试验结果进行了比较。还提出了受横向荷载的双轴对称截面梁的新的临界弯矩计算公式,与文献公式和有限元结果进行了比较,结果说明本文的公式更精确,在形式上更加简单。

连墙件布置对脚手架整体稳定承载力的影响

目的研究不同连墙件布置对悬挑脚手架整体稳定承载力的影响,为专项方案设计提供依据.方法对扣件节点采用半刚性连接,利用有限元分析软件ANSYS模拟脚手架的第一阶失稳模态以及临界荷载,分析不同连墙件布置对脚手架整体稳定承载力的影响.结果从有限元分析软件ANSYS模拟中得到不同连墙件布置下的第一阶失稳模态以及临界荷载,当连墙件布置为两步两跨时整体稳定承载力比两步三跨提高4.728%,比三步三跨提高62.65%.当连墙件布置为两步三跨时整体稳定承载力比三步三跨提高60.79%.结论当施工处于100m以上时,连墙件应优先采用两步两跨或两步三跨,不宜采用三步三跨.当脚手架搭设需要减小连墙件间距时,减小竖向间距比减小纵向间距对架体稳定承载力的提高更有效.

大悬挑钢结构拱形雨篷节点设计与有限元分析

详细介绍了海门市公共资源交易中心大悬挑钢结构雨篷的设计和关键节点的有限元分析。该雨篷采用拱形矩形钢管网架结构,跨长97.2 m,最大拱高5 m,跨中最大外挑7 m,雨篷网架纵向主梁贯穿钢筋混凝土柱,挑梁与主梁焊接连接,并在柱内预埋钢骨。借助ABAQUS软件建立贯穿梁柱节点模型以及挑梁直接与柱表面预埋件连接节点模型,对两个模型进行了静力分析。结果表明:前者整个节点处于弹性范围,具有较大的安全储备;后者由于节点处发生混凝土的受拉破坏,导致预埋件被撕裂。可见,通过钢梁贯穿混凝土柱并预埋钢骨,可有效提高钢结构雨篷节点的抗倾覆能力,是一种安全、有效的钢结构雨篷节点形式。

平曲线段大跨简支钢桁梁悬臂架设方法

针对平曲线段大跨简支钢桁梁桥,为简化施工工序,提高施工效率,以沪通长江大桥非通航孔桥112m简支钢桁梁(共26孔,其中21孔位于半径4 009.55m的平曲线上,相邻2孔桥梁中心线最大夹角1.6°)为例,提出一种平曲线段大跨简支钢桁梁悬臂架设方法。该方法根据平曲线半径、桥梁跨径等参数设计桥跨端部杆件长度和临时连接的转角;使用新型临时连接构造,将悬臂跨端部杆件与锚固跨端部杆件相连,悬臂拼装钢梁杆件;桥跨架设就位后,拆除临时连接构造。其中,新型临时连接构造由顶底板拼接板和腹板拼接板组成,顶底板拼接板是带有平面内折角的异形板件,腹板拼接板是带有平面外折角的弯折板。工程应用结果表明,这种悬臂架设方法架设精度高、简化了施工工序,避免了施工过程中的钢梁横向顶推就位施工,减少了墩顶临时施工设施及现场工作量。

悬臂构件改进遗传算法优化设计

针对工程领域中常规设计方法在方案选优过程中的不足,将遗传算法用于悬臂构件的优化设计.以工程造价为最优化目标函数,规范规定的抗弯抗剪承载力和正常使用要求作为约束条件,进行优化设计.根据设计变量的离散性和简单遗传算法收敛速度慢的特点,将算法中的选择、交叉和变异算子进行并行操作,同时,通过施加惩罚函数来保持个体之间的差异性.通过实例分析表明:改进后的遗传算法能很快地收敛到最优解,结果稳定.应用到工程设计领域悬臂构件的设计中,设计方案不但满足承载力和正常使用要求,而且节约成本.

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。

国资委建材服务中心南新楼增建六层的结构分析与设计

介绍了采用外包或外贴混凝土、增设现浇混凝土构件、植筋等常规方法完成的某7层结构加固加层成13层高层建筑的设计方案,论述了设计中若干问题的处理,给出了结构整体性能控制的计算结果。

预应力混凝土大悬臂延性性能试验研究

设计了两个相同的预应力混凝土大悬臂模型，分别进行竖向和侧向拟静力试验。根据得到的两条力－位移曲线，评价了预应力混凝土大悬臂结构的延性。

高空大悬挑砼构件模板承重架施工技术

以北海穗丰金湾小区1#楼为例,针对85m相对悬空高度、3.8m大悬挑砼圆形构件施工过程中模板及支撑系统的设计和施工,介绍高空大悬挑砼构件模板与支撑系统的施工方案。该支模承重体系主要利用下部结构为剪力墙的受力支撑点搭设出一个钢桁架承重平台,以此来支撑上部结构施工过程中的荷载。该体系具有较高的安全性和较强的可操作性,设计思路可供建筑工程技术人员参考和借鉴。

上翼缘贯通的后加悬挑结构

后加悬挑结构作为丰富建筑效果的方式经常被用在既有建筑改造中,由于悬挑结构的冗余度低,可靠性主要取决于连接节点的设计和施工。在加固改造的后连接方式中,受压和受剪主要取决于结构的材料强度,而受拉主要取决与锚固长度、连接工艺和胶接材料。上翼缘贯通的后加悬挑构件,通过将钢梁上翼缘从既有结构边梁顶部贯通,保证上翼缘的拉力可以直接传递至内侧,腹板和下翼缘在既有梁边断开通过埋件连接,埋件主要传递腹板的剪力和下翼缘的压力。上翼缘贯通的后加悬挑钢梁,施工更加方便、连接可靠,对原结构的梁柱损伤较小,受力形式更接近新建结构,可以实现更大距离的悬挑。

变截面悬臂构件挠度计算的等效柱法

基于最大位移相等原理,应用辛普生积分公式导出了变截面悬臂构件挠度计算的等效柱法,将变截面构件挠度计算的复杂积分运算转化为等截面等效柱的惯性矩计算,力学概念明确。算例表明,等效柱法简便实用,适用性广,精度较高,是变截面构件挠度计算的有效方法。

福建会堂楼座斜支撑结构设计

福建会堂楼座水平投影净悬挑长度10.877 2m,建筑功能不允许采用立柱方案承担竖向荷载。经结构方案研究对比,为满足建筑功能的要求,楼座采用斜支撑结构,既解决了大悬挑梁无法承担的受力情况,又满足了建筑功能的要求。结构受力明确,性能良好。

导管架建造过程风致振动分析及抑振措施的研究

近年来随着油气勘探向深水的发展,海洋工程业建造的桩基式平台越来越大,除了尺寸和吨位的增加外,平台的建造难度也大大增加。大型导管架一般都是卧式建造,建造阶段最高点离地面的距离高达110米左右。因青岛场地风大且持续时间长,有时还有台风,在建造阶段导管架某些高空悬臂杆件可能会发生风致振动,强烈的风振将会很快引起杆件端部应力集中部位的疲劳裂纹。本文对导管架风致振动进行了分析,同时讨论了目前常用的几种抑振措施。

106.05m高空悬挑混凝土构件模板支撑施工平台设计与施工

为解决江苏昆山昱东总部大楼106.05m高空大悬挑混凝土梁模板支撑施工的技术难题,提出了采用高空吊拉型钢平台作为模板支架搭设的施工临时支撑平台。根据该工程的结构布置、钢筋混凝土大梁的截面尺寸、施工荷载,进行了吊拉型钢平台的平立面布置、钢构件和吊索截面优选以及预埋件设计,同时,对临时支撑平台上高支模架的搭设安装尺寸等进行了优化设计。结合该工程的结构特点和塔式起重机布置等,提出了高空吊拉型钢平台的安装和拆除总体思路以及高支模架的搭设安装要求。经工程实践验证,该模板支撑施工平台能够为高空大悬挑钢筋混凝土结构提供可靠支撑,并且该技术简单可行,经济合理,有效节约了工期,确保了施工安全。

砌体结构中悬挑构件设计初探

针对铰支结构模型不能准确反映挑梁约束环境的实际受力状态,从挑梁截面承载力入手,分析了正常使用极限设计时挑梁尾部下部砌体中裂缝产生的原因,提出一种新的弹性支撑计算简图,可以较为真实地反映挑梁的实际工作状态。

悬臂对称三角形板的弯曲

悬臂板的弯曲问题是平板理论中的难题之一,清华大学的张福范教授,自1979年以来,应用迭加的方法,获得了悬臂矩形板在均布、集中外载情况下弯曲问题的准确解。 本文应用三角级数的方法,获得了悬臂对称三角形板在均布外载条件下弯曲问题的准确解。