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。

临沂金水湾二期超高层结构设计

临沂金水湾二期超高层项目结构高度153.3m,属于高震区超高层超限结构,地上结构采用钢管混凝土框架⁃钢筋混凝土核心筒混合结构,塔楼外框柱均倾斜布置以满足建筑外立面的变化。采用YJK和ETABS两种软件对主塔楼结构进行了弹性分析,并采用PERFORM⁃3D软件进行了动力弹塑性分析。从结构体系、性能设计等方面对超高层结构设计进行了简要论述,并对梭形超高层建筑的斜柱设计要点、环带桁架、底层分叉柱以及结构动力弹塑性四个方面进行了详细分析、介绍,最后给出了上述要点的计算结论和构造建议。

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。

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。

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。

南充博物馆结构设计

南充博物馆采用钢筋混凝土筒体(内置钢框架-支撑)-钢桁架-钢筋混凝土框架组成的混合结构体系,该项目的整体抗侧力体系为4个钢筋混凝土筒体及与其相连的大跨度钢桁架,所采用的结构体系暂未列入现行设计规范。对项目的抗震性能设计、大跨钢桁架变形及温度应力计算、舒适度验算、典型节点设计等进行介绍。结果表明:该结构体系具有可靠的抗侧刚度及抗震性能,但钢筋混凝土筒体刚度大、约束强,大跨度钢桁架温度应力对结构整体受力影响不可忽略。大跨度钢桁架与钢筋混凝土筒体合拢连接后,与上下层楼盖形成整体受力,楼盖会产生较大的拉压应力,应在设计中充分重视。

厦门国际银行总部大厦框架-弱连接双核心筒超高层结构方案选型

厦门国际银行总部大厦地下3层,地上45层,建筑檐口高度210m,结构存在外框不连续、核心筒呈双筒布置且筒间连系弱等不利情况,同时有楼板不连续、扭转不规则、刚度突变、构件间断、承载力突变、局部不规则等多项不规则情况。为解决上述问题,设计中对整体结构方案、连接体类型、加强层方案等进行了比选分析。整体结构方案比选了巨型框架-核心筒结构和外框不连续的非典型框架-核心筒结构两种方案,二者主要结构计算指标均能满足设计要求,综合建筑功能及外观效果要求,采用外框不连续的非典型框架-核心筒结构方案。对结构加强层进行了敏感性分析,确定了加强层加强构件类型、构件布置及楼层设置方案,采用连接体空间桁架,以较小的代价实现了良好的结构性能。

中铁青岛博览城展馆结构设计

中铁青岛博览城项目由12个造型相似的展馆和十字展廊组成。展馆采用了混合连体结构体系,屋顶采用了双向受力变高度管桁架结构,通过抗震弹性球铰支座支撑在下部6个钢筋混凝土筒体顶部。各展馆结构最大高度23.35m,屋顶水平跨度较大且在高度方向存在明显的抬升。管桁架结构采用SAP2000进行分析设计,采用ANSYS进行了关键节点有限元分析。

体育场大跨空间钢桁架结构施工力学性能研究

大跨空间结构的施工工序较复杂,往往在边界条件、荷载等因素下随施工过程发生变化,由此带来的影响不可忽略。以榆林市体育中心体育场的钢桁架屋盖结构为研究对象,采用MIDAS Gen有限元软件模拟其施工全过程,探讨施工过程中结构的各项力学性能,并与一次成型进行对比分析。结果表明,结构的最大应力和位移发生在CS9施工阶段,且施工过程分析的应力与位移大于一次成型的计算结果,并对支座反力进行分析讨论。各研究结果验证了有限元分析的合理性。

某高校体育馆钢结构屋盖设计与分析

基于某高校体育馆钢结构屋盖设计过程,比选了3种不同屋盖结构体系,最终选择空间倒三角钢桁架结构作为本项目的屋盖结构形式。采用有限元软件SAP2000对钢结构屋盖进行整体建模,对结构整体动力特性、整体抗震、位移、各杆件设计强度(弯曲、抗剪)、整体稳定应力、重要节点进行有限元分析,经计算分析该项目主馆屋盖钢结构的各项性能均满足规范要求,可保证结构受力的安全可靠。

深圳机场卫星厅工程钢屋盖结构设计研究

深圳机场卫星厅为粤港澳大湾区重要机场交通枢纽工程,屋盖设计采用建筑结构一体化的设计理念,结构方案充分考虑建筑构型需求,利用结构布置逻辑与建筑设计逻辑一致的原则,以建筑平面X形构型为基准并结合室内X形装饰效果,最终屋盖结构体系采用交叉立体桁架结构方案。4个角部指廊屋盖结构为交叉立体桁架方案,2个中央指廊采用交叉立体桁架与三角锥网架混合结构方案,整个卫星厅屋盖交叉桁架最大跨度为75m,三角锥网架最大跨度为72m,从而结构方案实现了边界条件复杂情况下的大跨度空间效果。通过建立有限元模型进行各工况下的内力分析,对结构体系的静动力性能、结构稳定性、抗震性能及节点分析等关键技术进行阐述,并对交叉桁架与三角锥网架这类混合结构施工方案进行施工模拟分析。结果表明,屋盖结构体系采用交叉立体桁架方案不仅减少了传统桁架平面外需要设置侧向支撑需求,同时在结构逻辑布置上与建筑设计理念达到了融合,实现了建筑结构一体化的设计理念。

螺旋递升式大空间钢-混凝土混合结构体系创新及设计

杭州运河大剧院项目地上外部建筑造型为一螺旋上升式的草坪坡道,坡道上端部为一大悬挑大空间功能区域,顶部外围至内侧覆盖数圈高度较大的穿孔铝板幕墙,建筑内部存在多处舞台、观众厅等大空间功能区域。针对该项目的结构设计、分析及施工上存在的难点及创新点等进行系统性的研究。首先对其螺旋递升式大空间混合整体结构体系进行设计和分析,获得性能设计目标和整体性能指标,并提出抗震构造措施;进而对该项目中的竖向长悬挑屋顶幕墙支撑结构、内嵌正交向小桁架的多层通高悬挑大空间结构进行体系创新和应用研发。结果表明:采用螺旋递升式现浇混凝土框剪和局部钢结构的混合结构体系,各项指标均较好满足规范要求,屋盖区域、大悬挑功能区域以及屋顶幕墙支承区域均采用局部钢桁架形式,可较好地配合建筑平面及立面要求。

湖州太阳酒店主体结构设计与分析

湖州太阳酒店主体结构采用大直径空心球体钢斜柱框架支撑结构体系,造型结构直径为97.2 m的空心球体、典型平面呈圆环形。整个结构体系造型奇异、传力特殊,存在异形框架、空间曲面转换桁架、大跨度联方–凯威特混合型单层球面网壳等较多设计难点。通过设置径向与沿外球面竖向支撑、水平加强桁架、顶部环带桁架等加强措施,保证了结构的整体性与可靠性,可为类似工程提供借鉴。

体育场悬臂管桁架钢结构罩棚无支撑安装施工技术

通过对比钢结构罩棚主桁架、环桁架、次结构不同安装方式的力学分析结果,确定主桁架采用无支撑安装方式,并综合施工及经济性考虑,确定了环桁架及次结构安装顺序。主桁架采用大型设备一次吊装就位,并对安装的三个关键控制要点进行阐述,同时讨论了环桁架及次结构安装要点。实际项目应用中,该技术安全质量可控、经济合理,对同类型结构形式具有参考价值。

招商银行总部大厦核心筒偏置超高层结构设计与关键技术研究

招商银行总部大厦是一栋387m高的超高层建筑,采用框架-偏心筒-环带桁架-伸臂桁架结构体系,核心筒偏置于建筑北侧,设5个伸臂桁架加强层。采用合理设计核心筒剪力墙厚度、增设环带桁架等措施,减小了核心筒偏置对结构的不利影响。在伸臂桁架中通过设置屈曲约束支撑(BRB),提高了整体结构的抗震性能。利用屋顶水箱设置调谐液体阻尼器(TLD),减轻了结构风振效应。大跨楼盖跨中增设钢次梁,减小了楼盖人致振动加速度。同时展开了结构整体稳定性、墙体受拉应力控制、长期荷载下的水平位移控制等多项研究,确保了该核心筒偏置的超高层结构的安全,所采取的设计方法和措施可供同类工程参考。

西安安达仕酒店项目结构设计

西安安达仕酒店项目地上50层,地下4层,结构屋面高度223.2m,塔冠顶部高度为247.4m。地上主要使用功能为酒店和公寓,地下主要使用功能是设备用房和停车场。塔楼采用型钢混凝土框架柱+钢中心支撑核心筒+伸臂桁架+腰桁架+吊挂结构的结构体系。大底盘采用钢框架+局部钢中心支撑结构,局部存在大跨度悬挑桁架和转换桁架。存在扭转不规则、楼板开大洞、转换层、刚度突变和承载力突变等多项指标超限,属于超限项目,对结构进行了性能化设计和超限审查。本文介绍了该工程的结构体系、关键计算参数、本项目的重点和难点分析和结构的主要计算结果等。

某特别不规则多层结构选型与设计

本文介绍了某艺术中心特别不规则多层建筑的结构设计,分别从结构特点、结构选型与布置、关键构件设计等方面进行剖析。结合本项目的建筑设计特点,重点梳理上部结构防震缝的设置、钢管混凝土斜柱的设计、屋面大跨钢桁架的计算。采用YJK结构计算软件进行结构整体计算分析,并对关键构件进行性能化设计,以确保结构的安全性和舒适性。计算结果表明,提出的结构设计方案合理,能够满足项目预定的抗震性能目标,其设计方法和加强措施对于今后类似的复杂结构工程具有一定的参考和借鉴意义。

交错桁架钢结构体系建筑的空间创新设计研究

交错桁架结构体系在建筑工程中具有空间独特、经济性好以及施工建设效率高等特点,但是,也存在一定的设计局限性。基于此,为探究交错桁架钢结构体系建筑的空间创新设计,文中对交错桁架钢结构体系的基础信息与特征进行简单阐述,以实际工程为案例,探究结构体系选型与设计方法,对交错桁架施工难点进行分析。

钢管桁架人行景观桥的设计

兼顾轻盈、通透、简洁明快的景观要求,同时满足跨径较大、梁高较小、平曲线半径较小、处于高地震区,以及地质条件较差等诸多限制条件,在景观人行桥的设计中采用钢管桁架结构(部分构件采用钢管混凝土加强)。通过对某公园内一座管桁式人行桥的设计,给出了合理的结论,并进行了部分参数的敏感性分析,希望为今后同类型景观桥梁的设计提供参考。