大跨平屋盖的多目标等效静风荷载研究

对平面桁架和空间网架两类典型平屋盖结构形式,研究针对所有关键节点位移和所有构件内力的多目标等效静风荷载。风振响应分析结果表明,两类结构风振响应中,共振响应明显大于背景响应,且第1阶振型起主导作用,根据该特性,用第1阶振型惯性力表示其多目标等效静风荷载,采用最小二乘法确定振型惯性力的组合系数。在工程常用的范围内,系统分析结构跨度、屋面质量、设计风速和风向等参数对平面桁架和空间网架多目标等效静风荷载的影响,得到可用于指导该类结构抗风设计的等效静风荷载风压系数的建议公式,且经校核,在该荷载静力作用下的结构响应与实际动力响应极值吻合较好。

浙江科技学院学生活动中心大跨度复杂折面形屋盖结构设计

浙江科技学院学生活动中心建筑造型复杂,其屋盖和幕墙共同组成的外围护体系为复杂的空间折面结构,采用了双层网架和局部单层网壳组成的空间网格结构体系。对该结构的结构构型及其支承条件进行介绍,并对结构的静力特性、动力特性和稳定性能进行了详细分析计算。分析结果表明,该结构体系是一种能充分体现结构的力学形态和优势、合理的经济指标,且满足建筑的空间视觉效果和美观要求的结构形式。

荆州市体育馆结构设计

该文介绍了荆州市体育馆结构选型与布置、节点设计和结构分析。下部主体结构为钢筋混凝土框架结构,结构总长124.2m,没有设缝,通过构造措施和温度计算解决混凝土开裂问题;钢屋盖提出了三种结构体系:辐轮式张弦桁架结构、径环向布置的平面桁架和棋盘式布置的立体桁架,并进行了比较,其中棋盘式布置的立体桁架与建筑内外空间形态相适宜,简洁美观,且经济性良好,得到了建筑师的认可。周边采用树枝状格构式钢柱和折板空间桁架结构,与建筑造型和谐统一。

空间索面钢桁梁斜拉桥索桁锚固结构设计与受力特性研究

索梁锚固结承受斜拉索巨大拉力,再将索力匀顺地传递至钢主梁,该结构的可靠性将影响到整个桥梁结构的安全。以长沙铜靖湘江大桥为工程背景,基于空间索面斜拉索及主桁相对位置关系,结合索桁锚固结构受力特性,研发适用于斜拉索任意空间角度变化的索桁锚固结构。建立空间板壳元模型,研究空间索面钢桁梁斜拉桥索桁锚固结构的受力特性。研究结果表明:该索桁锚固结构具有良好的空间角度变化适应性、良好的整体受力性能和抗疲劳性能;内外侧锚拉板受力协调合理,焊缝开裂风险极小;钢锚箱受力明确,应力扩散途径通畅。新型索桁锚固结构可为类似工程提供参考。

矩形截面两铰空间桁架拱平面内稳定性

本文主要研究矩形截面圆钢管空间桁架圆弧拱的平面内稳定性,包括平面内一阶弹性屈曲,弹塑性稳定承载力和失稳机制的研究。首先,介绍了考虑剪切变形的一阶整体弹性屈曲荷载计算公式,并运用有限元验证了公式的适用性。其次,研究了空间桁架拱在径向均布荷载、全跨竖向均布荷载和半跨竖向均布荷载作用下的平面内稳定承载力。通过引入纯压正则化长细比和稳定系数,得到桁架拱的纯压平面内稳定曲线和设计公式,为压弯荷载作用下桁架拱的承载力设计方法的提出奠定了基础。结果表明:可以参考《钢结构设计标准》中的c类柱子曲线来评估纯压桁架拱的整体稳定性能。分析了空间桁架拱在压弯荷载作用下的破坏模式和相应的破坏机理,结果表明:破坏模式主要分为整体失稳、弦杆局部失稳和腹杆局部失稳,其中弦杆和腹杆局部失稳会显著降低拱的承载力。

黄石奥林匹克体育中心体育场结构设计

介绍了黄石奥林匹克体育中心体育场的结构选型与布置、分缝方案比选、复杂节点设计。下部主体结构为钢筋混凝土框架结构,通过钢筋混凝土空腹桁架传递钢罩棚支座的水平反力,分缝方案可以显著释放下部混凝土结构的温度应力,动力特性也较好,是下部结构的理想方案。钢罩棚采用折形平面交叉钢桁架+树状钢支撑结构体系,采用不分缝方案,除了钢罩棚构件温度应力小幅增加外,抗震性能、对下部混凝土结构的影响都明显优于分缝方案,是钢罩棚的理想方案。

宝石群单层折面网壳构形研究和简化杆系计算模型

深圳大运会体育馆、体育场的主体结构是由三角形网格组成,其外形如宝石群,为单层折面空间网壳结构。通过构形研究和机动分析,论证了宝石群单层折面网壳是一种满足几何不变性基本要求的静定空间桁架结构。通过研究圆形平面的宝石群单层折面网壳,提出了简化杆系计算模型及其计算方法,可精确求得网壳结构的内力和位移。在基本结构体系基础上,增设若干道环向杆件,改善宝石群单层折面网壳的受力特性。研究了宝石群单层折面网壳结构形体组成规律、受力特性、结构的简化计算方法和增加环杆的结构优化设计原则,有利于工程的初步设计和多方案结构分析比较。

山区大跨径钢桁架斜拉桥斜拉索设计研究

普者黑南盘江大桥主桥主跨采用930 m钢桁梁斜拉桥,空间双塔双索面体系,索塔采用钻石形混凝土塔,泸西侧塔高385 m,丘北侧塔高325 m,为目前国内山区环境最大跨径、最大塔高的钢桁架斜拉桥。通过综合比选研究,考虑运输安装、安全耐久及疲劳性能,大桥斜拉索采用2 000 MPa级钢绞线斜拉索,全桥共240根斜拉索,最大索长493.3 m。斜拉索在梁端的锚固采用双拉板整体式锚箱锚固方式,塔端的锚固采用钢锚梁方式,张拉端均设置在塔端。斜拉索在塔端斜拉索套筒内设置内置式减振橡胶块,在梁端安装外置式电涡流阻尼器,并采用可有效降低斜拉索HDPE外护套管风阻系数的双螺旋线结构。

新型单弦杆平板网架整体后张拉成形研究(英文)

首先提出一种合理的新型单弦杆平板网架结构模型,通过张拉带有预留缝隙的下弦杆中的内穿钢索,使平板网架整体张拉成空间球面网壳.然后推导出预测成形形状的理论公式,并利用有限元计算程序ANSYS,对不同有限元模型模拟其张拉成形过程.分析表明理论公式可以很好地预测网壳成形形状,与有限元计算结果吻合较好.其成形形状仅与预留缝隙值大小有关,可以忽略不同节点连接形式对成形形状的影响.

基于正四棱台Bricard单元的双环可展开天线机构构型设计

单环桁架式可展开天线的结构刚度随口径增大而降低的特点制约了其大型化,提出一种基于空间过约束正四棱台Bricard机构单元的双环可展开天线机构设计方法。首先,由等腰梯形面对称Bricard机构综合出展开构型与正四棱台几何体具有相同几何约束的正四棱台机构。而后,以始终存在一组正交对称面为约束条件推导出正四棱台Bricard机构的扭角约束关系,满足该约束的正四棱台机构自由度为1、可束状收拢。最后,由正四棱台机构构建出5 m口径的双环桁架式可展开天线机构。为双环桁架式可展开天线机构设计提供了过约束机构方案,提高了桁架的利用率,有助于面对称Bricard机构的广泛工程应用。