大悬臂预应力盖梁空间托架体系设计与施工研究

本文以G316长乐漳港至营前段A2合同段大悬臂预应力盖梁施工为工程背景,结合桥梁所处的施工环境及地质条件,对比分析了盘扣式支架、钢管组合支架及空间托架法支架的优缺点,设计了由牛腿、斜撑、主支撑梁、横向分配梁等组成的空间托架体系。采用有限元软件对所设计支架在不同工况下的应力、变形及稳定性等性能进行了详细的检算。结果表明,大悬臂预应力盖梁采用空间托架法具备安全可靠性。

悬索桥主缆锚固系统构造及设计原则

悬索桥主缆锚固系统是将主缆索股拉力传递至锚体的连接构造,目前主要有预埋钢构件锚固系统和预应力锚固系统2类形式。阐述了2类锚固系统的基本构造,包括预埋钢构件锚固系统的钢拉杆、后锚梁、无粘结处理及预应力锚固系统的预应力筋、索股连接件等。从构造设计与结构计算两方面给出了设计原则,如钢拉杆、后锚梁、预应力钢束等钢构件的计算及锚固区混凝土抗裂设计方法等。从锚室内部环境要求、主缆锚固系统防腐措施和可更换锚固系统等方面对主缆锚固系统耐久性设计进行了讨论,包括锚室内设置的通风除湿系统、钢拉杆等钢构件采用的防护体系及可更换主缆锚固系统的构造要求与更换操作注意事项等。

厦门第二东通道现浇隧道结构托换运营BRT桥桩受力体系转换研究

为分析利用现浇隧道结构托换运营桥梁时托换荷载的传力路径及受力体系转换规律,基于厦门第二东通道(翔安大桥)枋钟路明挖暗埋隧道下穿运营BRT高架桥工程实例开展研究。建立桥墩竖向位移、隧道结构及桩基钢筋应力的自动化监测系统,分析承台和桥墩沉降,以及隧道顶板、中侧墙、底板及隧道中墙处端承桩受力,揭示托换荷载传力路径及隧道结构受力体系转换规律;建立考虑预应力的荷载-结构简化计算模型,计算托换荷载下隧道结构内力变化,并分析预应力作用。结果表明:1)两托换桥墩分别产生3.30、4.22 mm沉降,受桥面刚度影响,邻近桥墩先于托换桥墩产生沉降;托换后,桥墩会在一定时间内持续产生缓慢沉降并趋于稳定。2)托换后桥梁荷载并非由隧道整体承担,其主要荷载由托换侧隧道顶板通过中墙和邻近侧墙传递至桩基上;底板不承担主要荷载,远离侧侧墙也不分担主要荷载。3)所建立考虑预应力的隧道荷载-结构简化计算模型变形和受力计算结果与实测值基本吻合,对比不考虑预应力时,预应力索抵抗了约25.7%的沉降。

大跨径预应力混凝土连续梁桥设计——以邵家渡大桥为例

邵家渡大桥是连接宁波市姚江新区和海曙区高桥镇的重要节点工程,全桥总长950 m,其中主桥采用变截面预应力混凝土连续梁结构,跨径组合为(105+170+105)m,是目前国内市政领域最大跨度变截面预应力混凝土连续梁桥。文章针对邵家渡大桥主桥结构设计要点,从跨径布置、结构尺寸拟定、预应力体系布置等方面进行详细介绍,并且对静力、动力分析结果进行总结,对同类型桥梁的设计具有一定的借鉴意义。

北京地区无柱大跨岛式车站结构体系研究

本文在案例调研的基础上,筛选出可用于北京地区无柱车站的变截面板、井字梁、混凝土刚接桁架、预应力、劲性混凝土、拱形板等6种体系。针对6种体系无柱车站进行内力分析,结合各体系典型特点给出合理指标参数,并从受力和经济对比角度对各体系进行排序。此外针对中板方案进行了专门研究,为相关工程提供一定技术支持。

预应力钢结构学科的发展与深化

在预应力钢结构发展迅速和应用广泛的今天,本文分析了这门新兴学科快速发展的背景和原因,并谈及在工程应用及推广中的几个问题。更重要的是本文提出继续开发学科有待开展的诸多科研领域,以使预应力钢结构学科更加科学、全面、深入地发展和提高。

预应力空间网格结构的预应力施工控制理论研究

针对预应力空间网格结构在在预应力施工过程中的实际状态与理论分析模型存在差异的情况,提出"预应力空间网格结构的预应力施工控制"问题。并从系统分析的观点出发,建立索力递推系统对该问题进行详细讨论,从理论上证明只有在索力间相互影响满足一定要求的情况下,恒以目标索力为索张拉力进行循环补拉才能使实际索力不断逼近目标索力,但逼近的速度受3个因素的影响:索力间相互影响、索数目、循环补拉开始前实际索力与目标索力的差值。索力间相互影响越大,索的数目越多,张拉开始前实际索力与目标索力相差越大,则实际索力逼近目标索力的速度越慢,为达到目标索力要求需要进行的循环次数也会增加。为此,提出"基于索力观测值的预应力施工方案决策"的概念,讨论两种基于索力观测值的预应力施工方案决策方法:数学方程法和迭代求解法。最后通过工程算例验证所提出的预应力施工控制理论的正确性。

巨型钢框架预应力复合支撑体系性能初探

为研究悬挂式巨型钢框架-预应力复合支撑体系的结构性能,基于工程实际,建立该体系的三维空间模型,运用非线性有限元方法对该结构进行了竖载静力分析、风载静力分析、模态分析以及地震动时程分析,结果表明,新型复合支撑有效改善了巨型梁的竖载受力性能;水平荷载作用下体系侧移曲线总体呈弯曲型,层间侧移曲线则呈现周期性变化;体系存在密集模态成组及特征相似模态成对现象;附加阻尼有效降低了体系地震动反应,还有效克服了悬挂端位移太大的问题。

预应力混凝土结构耐久性研究综述

针对预应力混凝土结构耐久性的现实问题和未来矛盾日益突出的趋势,对预应力混凝土结构耐久性的研究进展进行了系统梳理和总结。提出了预应力混凝土结构耐久性的研究体系,包括研究背景、对象、思路、目标、科学问题、技术问题、内容、技术路线等;对预应力混凝土结构耐久性问题的研究现状分5个方面进行了综述,包括混凝土损伤有关耐久性问题、预应力钢筋腐蚀有关耐久性问题、锚固连接体系腐蚀有关耐久性问题、耐久性测试和提升及试验技术、耐久性数值模拟技术;提出了7个有关预应力混凝土结构耐久性研究尚需进一步解决的问题,即环境作用定量模型、腐蚀介质传输行为、腐蚀疲劳损伤演化模型、锚固连接体系腐蚀行为、岩土预应力结构的腐蚀行为、耐久性提升技术、耐久性数值模拟技术。所做研究可为进一步拓展和完善预应力混凝土结构耐久性研究提供参考。

预制混凝土框架结构的研究

预制混凝土技术是实现建筑工业化的一种生产方式。通过对国内外有关预制混凝土框架结构的研究发展现状进行综述,重点介绍几种预制混凝土框架结构体系和节点连接方式。

大跨预应力次梁楼盖结构体系设计

介绍与传统设计手法不同的“大跨预应力次梁楼盖结构体系”，并对该体系结构中结构布置、主梁设计、预应力次梁设计予以介绍说明。

体外预应力加固混凝土桥的钢结构锚固转向体系研究

体外预应力技术是一项加固既有梁桥的有效措施,而锚固转向体系是体外预应力加固技术中的重要组成部分。针对目前常用的钢筋混凝土锚固转向块的不足,提出一种新型的钢结构锚固转向体系,该体系具有对原桥跨结构的恒载影响小、联接方式可靠、后期影响小、施工快捷、体外预应力设计灵活等特点。工程实践证明,该新型钢结构锚固转向体系安全可靠,也使得体外预应力技术加固混凝土旧桥的设计更加方便、施工更加快捷,效应也非常明显。

框架结构大跨度预应力整体转换结构体系受力特点分析

以实际工程为背景，介绍了一种可以实现框架结构较大空间的新型预应力整体转换结构体系，并就该转换结构体系不同结构方案的受力特点以及预应力施加方案对转换结构体系内力的影响进行了较系统的计算分析比较，在此基础上提出了相应的设计建议。

广州名盛广场结构新技术设计及应用

介绍了广州名盛广场采用的多项结构新技术的设计和应用特点,着重说明了采用带约束拉杆异形钢管混凝土柱(墙)的新型混合结构框架-剪力墙筒体结构体系及柱支式地下连续墙地下室逆作法的设计特点,并对工程中应用的45m跨度预应力钢-混凝土组合拱架结构等转换结构的设计及构造进行介绍。

索穹顶结构有限元分析及试验研究

针对索穹顶结构的受力性能,采用二节点直线杆单元和新型二节点曲线索单元建立了索穹顶结构混合有限元计算模型,对是否考虑拉索自重垂度进行了比较分析.通过对一直径为5m的肋环型索穹顶模型的实验研究,得到在不同荷载情况下结构的内力和变形规律.实验结果表明,材料下料长度的确定和符合计算模型的节点设计是实际工程设计中的关键问题.实验结果说明了此有限元模型具有较好的精度.

基于智能建造的快速全装配大跨度预应力空间钢结构体系创新研究展望

我国传统建筑业正在向工业化、绿色化、信息化转型,同时,防疫救灾对大空间结构快速建造提出迫切要求,创新研究现场整体快速装配的空间钢结构体系是建筑行业的重大需求.传统非装配式现场焊接空间钢结构体系存在建设周期长、施工污染环境等问题;已有装配式网格结构、网壳结构承载力低,难以实现大跨度.作者对索穹顶结构、弦支穹顶结构、张弦桁架结构及索网结构等半装配式整体张拉结构从形态分析、力学性能研究、施工成形分析及模型试验研究等方面总结了该类结构优势及存在问题.基于工业4.0智能建造和建筑工业化新理念,提出创新研发现场快速装配的大跨度预应力空间结构体系及其连接节点,在现场快速整体装配、整体张拉及智能建造等方面开展系统的理论与试验研究.提出了一种能够现场快速装配、整体张拉的大跨度预应力装配式脊杆环撑索穹顶结构体系和新型构造节点,通过节点破坏模式试验证明新型连接节点具有较高的转动刚度与极限承载力,其构造和性能满足构建大跨度快速全装配式脊杆环撑索穹顶结构需求.

钢结构预应力施工的发展与创新

近几年来 ,现代预应力技术与钢结构相结合 ,创造出多种空间钢结构新形式和新体系。其中 ,施加预应力方式、预应力钢索与锚固体系。

张拉薄膜结构动力特性研究

分析了张拉薄膜结构动力特性的基本特点,研究了膜面预应力、矢跨比、跨度、边索预应力、膜面索以及支承体系对结构动力特性的影响.结果表明,薄膜结构频率密集,连续成丛分布并且有多个频率重迭;刚性边界跨度较小的薄膜结构的频率较高;跨度较大且比较平坦的大面积薄膜曲面的频率较低,并且分布非常密集;考虑支承体系的张拉索膜结构的频率比未考虑的偏低,振型发生改变;膜面索对自振频率影响不显著,但会使结构的振型发生较大的变化.

世茂国际广场主楼结构设计

世茂国际广场座落于人民广场边,是上海市浦西的第一高楼,独特的建筑外型为结构设计带来了相当的设计难度。系统地介绍了世茂国际广场主楼结构设计内容,包括结构体系的重大变更、整体结构的计算分析、结构转换的计算、阻尼减振弱连接、屋面88m装饰桅杆设计、以及施工阶段的验算,重点介绍了针对工程中重点、难点所采用的一些相应对策和措施。

拉索预应力巨型网格结构体系

阐述了拉索预应力巨型网格结构体系发展与研究的必然性和必要性;介绍了针对这一体系提出的各种结构形式中拉索预应力的布置原则、受力机理及具体形式;回顾了拉索预应力巨型网格结构体系的研究现状,包括静力及稳定性能、预应力索张力计算及其优化、张拉全过程分析、结构动力特性等。总结了该结构体系中各参数的合理取值,得到了较优的预应力大小及预应力分布比例,提出了针对静力性能的三级优化方法及预应力索张拉施工过程中索力的计算方法,得到了布索后结构的动力特性变化规律。最后对拉索预应力巨型网格结构体系研究的关键问题及发展方向进行了展望。