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。

预应力倒三角管桁架钢屋盖滑移施工技术

广交会展馆四期展馆扩建工程地处城市核心区,环境复杂,铁、隧、馆多重结构交互。工程体量大,结构复杂,施工难度大,总工期仅644d,在同类工程中工期最短,工期履约压力大。其中展厅屋盖钢结构为预应力倒三角管桁架结构,钢构体量大。针对此屋盖钢结构特点、难点,从缩短工期、高效建造方面开展研究,创新提出超长大跨度钢桁架分段等节奏滑移施工技术,即展馆两侧附属混凝土结构先行施工,提供滑移支撑体系,屋盖钢结构滑移与展厅下部2层主体混凝土结构同步施工,实现了展厅屋盖钢结构提前插入安装,各专业平面、立面穿插施工,缩短了关键线路工期;研发了基于装配式、自稳定高空平台的大跨度钢桁架拼装技术,实现超长大跨度重型钢桁架分单元快速拼装;针对主体结构作为滑移支撑体系两侧异标高的特点,设计双向滑移轨道,并研制滚针式滑靴及动力系统,确保滑移安全稳定;应用倒三角预应力钢绞线快速穿束和张拉技术,解决了超长预应力筋穿束张拉与高空滑移技术难题;液压同步控制系统与智能施工监测确保了大跨超重钢桁架屋盖滑移的应力、应变可控,按方案模拟过程平稳进行。

大跨度屋盖振动舒适度分析及管桁架结构施工技术研究

某中学风雨操场屋盖为大跨度倒三角空间管桁架结构,同时兼具运动功能,承受重型荷载。因此,需在深化设计阶段对风雨操场屋盖进行共振技术分析,保证操场运动人员舒适性及屋盖下空间不受干扰。研究大跨度倒三角空间管桁架测量及监测技术、侧拼与吊装施工技术,以达到设计效果。研究结果表明,通过共振分析得出的结构竖向自振频率与最大加速度满足要求;采用临时支撑、起拱、汽车式起重机单榀整体吊装等方式解决吊装问题,达到了设计精度;通过精准测量及监测确保了加工、安装过程质量和安全。

大连梭鱼湾专业足球场外幕墙结构设计

大连梭鱼湾专业足球场外幕墙结构采用钢桁架+交叉索网支承单层乙烯⁃四氟乙烯共聚物(ETFE)膜体系,连接于主体结构的56榀径向钢桁架、环向框架坡道及环向水平支撑共同构成外幕墙结构抗侧力体系,环形框架坡道之间设置平行交叉索网,支承单层ETFE膜形成足球场外立面幕墙。依据风洞试验和场地自然条件,对外幕墙结构进行抗风荷载、抗温度作用、抗震等计算分析。结构动力特性分析、结构变形及应力分析、索结构初始态找形分析结果均满足结构设计控制目标要求。外幕墙结构优化分析结果表明,在框架柱等距设置悬挑桁架,增加水平支撑并设置钢立杆,减小索长并降低预拉力,可以减小预拉力对悬挑桁架的作用力。外墙膜作为次结构外挂在双向斜交索网上,结构受力合理,契合建筑直纹曲面设计理念,结构与建筑协调统一。

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。

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。

大跨度双曲空间桁架钢结构地铁车站施工关键技术研究

大跨度双曲空间桁架钢结构具有造型优美宏伟、空间利用率高等特点,在重要建筑工程项目上应用较多。该类结构形式复杂,跨度大,制作及安装难度大、技术要求高。北京大剧院地铁车站采用大跨度双曲空间桁架钢结构,造型极具特色。基于此,文章以北京大剧院地铁车站工程为例,对该工程采用的“弦支穹顶结构+双向错层交叉网格屋盖+中心落地花篮柱+周圈辅助支承体系”总体设计方案及结构安装步骤展开论述,对该工程双曲空间桁架钢结构施工关键技术进行研究和总结,以期为钢结构建设创新发展奠定技术基础,为其他类似工程设计及施工提供参考和借鉴。

装配整体式钢骨架混凝土结构体系研究与应用

为解决装配式建筑结构套筒灌浆连接存在的单价成本高、制作与安装难度高、连接质量难以检测等问题,基于等同现浇的概念,提出了一种新型装配式结构技术———装配整体式钢骨架混凝土结构(简称PCT装配式结构)。阐述了PCT装配式结构的技术原理、设计方法、生产、施工及验收要求;介绍了PCT装配式技术在住宅、公共与工业建筑、市政交通和MIC模块化技术等多领域的应用。结果表明:PCT装配式结构在技术上安全可靠,生产上常规快捷,应用上简明易行,具有广泛的应用前景。

大跨度管桁架屋盖整体提升对下部混凝土结构的影响研究

为研究张家口奥体中心游泳馆大跨度管桁架屋盖在提升过程中对下部混凝土结构的影响,分析了不同数量、不同布置方式的提升架对混凝土楼板和框架梁挠度影响。设计5种不同提升架模型,研究其受力特性。研究结果表明,提升架模型d在风荷载作用下的水平位移为其他模型的2倍,模型e 4个吊点在相同竖向荷载作用下传递至支座的轴力相差较大。提升架吊索失效不利于提升架受力,应予防治。当提升架支座反力作用于梁板时,只对受力点影响较大,对其余部位影响较小,且多受力点共同作用对梁板的影响为多个单受力点对梁板影响的线性叠加。薄弱区框架梁承受提升架支座反力时,可在梁下部加设临时钢柱支撑,加设支撑后梁最大挠度减小约50%。

上跨运营铁路双层简支钢桁梁桥节点构造对比分析

为研究钢桁梁桥节点处支管之间构造差异对结构静力性能的影响,以蒸汽管网双层简支钢桁梁跨越铁路工程为例,节点处支管构造原则存在一定的差异,通过建立Midas整体模型,对支管分离与支管搭接两种不同节点构造情况进行对比,分析杆件受力性能的差异。结果表明,支管分离与支管搭接对支点附近节点斜腹杆影响较大,支管分离时,下弦杆节点斜腹杆应力最大达262 MPa,比支管搭接时斜腹杆应力大85 MPa;上弦杆节点斜腹杆应力最大达279 MPa,比支管搭接时斜腹杆应力大66 MPa,不满足主+附荷载组合作用下拉杆容许应力260 MPa的要求,需进一步提高支点处斜腹杆的杆件尺寸,以满足规范要求。通过对比节点构造差异对结构静力性能的影响,有助于合理优化结构杆件设计,为类似工程提供参考。

空间钢管桁架结构的力学特性

以大底盘多塔环形钢框架体系的中心区钢结构为主要研究对象,选取了A2区钢结构重点研究,建立了6种荷载工况来分析该结构的位移最不利位置,并将实际工程位移监测数据与模型中分析所得位移数据进行对比,得出结论:对比工况2、工况4和工况6的3种情况,工况6的拉应力和压应力普遍偏大,且薄弱位置基本集中在屋顶钢梁及右侧非悬空部分的最左侧;3种工况下应力最小值都出现在3623号杆件,说明在不同工况中结构的位移最不利位置都相同。

钢管束混凝土现浇楼板结构计算及优化

某项目采用混凝土现浇楼板结构,支模工序以钢管桁架结构代替传统支模工艺,并针对不同房间尺寸设计6种不同尺寸的标准节钢管桁架结构。采用结构力学求解器对桁架结构在浇筑混凝土楼板时的受力情况进行计算,对结果分析显示3700mm标准节结构承载能力不能满足设计使用需求。在提出优化方案后,分别对3种方案进行分析对比,得出增加钢管壁厚的方案经济效益最好。

一种大跨度空间钢管桁架临时支撑胎架的应用

塔式起重机标准节作为临时支撑胎架相对于搭设满堂脚手架而言,不仅具有可周转、施工效率快、构造稳定等优点,而且还能节约施工成本。对于空间钢管桁架标高不一及标高不满足3 m倍数的情况时,需采用切割塔式起重机标准节后用工字钢焊接在塔式起重机标准节来调节胎架高度。通过调节顶部高度解决塔式起重机标准节模数的限制,可适用于多种胎架安装高度。

某大道速滑馆钢屋盖结构选型及设计

某大道速滑馆钢屋盖结构采用空间管桁架结构,建筑与结构融合为一。文章介绍了风荷载大的沿海地区的大跨度钢屋盖的结构选型,将张弦桁架与普通桁架进行对比分析,阐述了钢屋盖及屋面造型的结构设计。通过针对性的分析及措施阐述,钢屋盖结构刚度及构件应力比均满足规范要求,实现了建筑与结构的有机结合。

软土地区深基坑工程绿色支护技术的应用

我国碳达峰战略目标的确定,对基坑工程提出了更高的要求。文章以上海理工大学军工路516号校区某建设项目为背景,基于校园环境敏感、文明施工要求极高的特点,创新性地采用以预制、装配、可回收支护结构为主的绿色支护技术,包括型钢水泥土搅拌墙、预应力组合式型钢支撑、混合配筋预应力混凝土管桩等绿色工艺,减少了泥浆和废弃物排放,并采用矿渣、钢渣等工业废渣制成的高性能复合型土体硬化剂代替水泥进行土体加固。该项目的顺利实施对地下工程传统行业绿色转型,实现地下空间开发碳中和、碳达峰目标等有一定的借鉴意义。

杭州国际博览中心飘带网架结构施工全过程分析

杭州国际博览中心飘带结构是典型的自由曲面空间结构,对施工安全和施工精度提出了很高的要求,为了了解结构在施工过程中的响应规律,考察施工方案的合理性,对其结构施工过程关键问题进行研究,建立了整体结构施工仿真模型,针对结构的"分条分块吊装方案",对典型吊装单元进行了吊装分析,给出了结构分块吊装过程中吊装单元的力学响应,并给出了吊装建议,对飘带网架拼装方案和结构卸载方案进行了施工全过程模拟,获得了结构施工过程的力学响应规律。分析结果表明,施工过程中结构的最大应力比均在0.3以下,应力比较低,变形均满足规范1/250的控制要求,施工过程中结构处于弹性状态,施工方案合理,研究成果可以为结构施工安全和精度控制提供理论指导。

管幕预筑法中钢管顶进对地面沉降的影响

为了研究管幕预筑法中密集大直径钢管群顶进对地表沉降的影响,把平行顶管的顶管间距分为3类:大间距、中间距和小间距.明确指出了3类间距范围,总结分析了各种顶管间距情况下已建顶管对新建顶管地表沉降的影响.分析表明,大间距时已建顶管对地层的扰动影响可以忽略,中间距时主要是土体扰动的影响,小间距时既有土体扰动的影响,又有先建顶管管结构的支挡影响.分析Peck公式并对其进行修正,使之可用于预测各种间距下的地面沉降.结合沈阳地铁新乐遗址站施工监测结果,比较了地表沉降监测结果与Peck公式预测值,发现两条曲线吻合情况较好.

施工状态大跨钢管拱桁架结构受力变形监测与分析

对某体育馆屋盖大跨钢管拱桁架结构施工中变形监测及分析表明:处于施工过程中的钢管拱桁架及支墩变形随季节温度变化规律明显,变形与施工时间、支墩抗力体系结构的不对称及施工所处工况状态有关。施工中的结构与竣工后服役状态结构受力及变形特点不同,必须认真分析、制定合理的施工方案,确保工程质量。

钢桁架与砼组合梁滑移及掀起的空间计算分析

介绍了钢桁架与混凝土组合梁的三维空间分析系统 ,对芜湖长江大桥主桥的主梁即采用钢桁架与混凝土组合梁作详尽的空间有限元计算分析 ,得到了组合梁的交接面滑移、竖向掀起位移沿梁长分布及刚度变化对其影响的图形 ,并详尽地分析了交接面滑移、竖向掀起位移沿梁长分布规律、连接件受力性能及交接面的连接程度对组合梁的刚度影响 ,为钢桁架与混凝土组合梁的设计提供可靠的理论依据·

某机库钢结构网架屋盖整体提升施工关键技术研究

以某机库钢结构网架屋盖整体提升工程为例,提出了大跨度空间网架结构提升点布置的影响因素,通过对5种提升点布置方案的比选确定了最终的提升点数量及位置。归纳出了此类工程典型不同步工况选取的三点原则并提出了一系列的同步控制措施,对机库网架屋盖被提升部分建立完整的有限元模型,运用有限元软件MIDAS进行不同步工况及提升点失效工况的计算,分析两类工况下结构应力及变形的响应规律,根据计算结果提出了被提升结构的加固措施及杆件替换方案。根据整体计算结果设计合理的提升支撑架以及下提升点工装,并应用有限元软件ANSYS对提升支撑架、下提升点及被提升结构部分连接节点和杆件进行验算校核,充分保证结构的安全。对卸载阶段边界条件的瞬间变换进行了模拟计算,确保了卸载阶段施工的安全。