大型复杂体育馆钢结构施工过程模拟分析

对某大型体育馆钢结构工程进行施工过程分析,该工程结构体系由空间管桁架钢结构、索结构、屋盖顶部单层网壳结构三部分组成.采用Midas Gen有限元软件对主馆管桁架带“Y”型格构柱的滑移施工过程、主馆顶部单层网壳安装、副馆安装以及分批张拉索的施工全过程进行分析,并与一次加载工况下的结果做对比.通过在软件中定义不同的结构组、边界组以及荷载组模拟整个施工过程,得出施工过程中该结构的构件应力、位移及支反力结果.结果表明:一次加载下结构的计算结果显著小于施工阶段的结果.结构位移最大值发生在滑移施工过程中,并且不随分批张拉索力的增加而减小.

大连国际会议中心基于BIM的复杂空间钢结构安装关键技术

大连国际会议中心工程在全面采用BIM技术的基础上,对复杂空间钢结构的超大悬挑钢平台安装技术、高空悬挂结构安装技术、复杂空间管桁架网壳安装技术、超长空间弯扭钢柱安装技术、大型起重机械精确定位安装技术等进行了重点攻关,确保了工程的顺利实施,取得了良好的经济和社会效益。

南京国际展览中心钢管拱架的设计研究

南京国际展览中心跨度 75m的钢管拱架按 74 85m设计 ,设计时利用了结构的变形 ;采用钢管相贯焊接节点技术。该工程为今后大跨度钢结构的设计提供了有益的经验。

钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥地震响应影响分析

为揭示河谷场地"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"地震响应规律,以京昆高速公路"干海子特大桥"为工程背景,建立其三维有限元动力计算模型;采用有限元与间接边界积分方程耦合法(FEM-IBIEM耦合法)进行场地反应计算,并通过多点激励(改进LMM法)方式进行地震动输入,研究行波效应、局部场地效应对其地震响应影响,并和一致激励进行比较,结果表明:该类桥梁低墩较高墩对地震动更敏感,且在墩高突变区域最为明显;较一致激励和高墩和对应梁跨,行波效应增大其墩底轴力、跨中下弦杆和斜腹杆轴力,但减小其它量测值;低墩和对应梁跨,行波效应减小其墩底弯矩、墩顶位移和跨中位移;较一致激励和行波效应,局部场地效应显著增大了大多桥墩和梁跨的位移和内力,且对墩高突变处低墩、梁跨的放大作用最为明显,因此对于河谷场地中"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"抗震设计,特别是墩高突变区的低墩和梁跨,必须重点考虑局部场地效应的影响。

伞形钢桁架结构焊接相贯节点的力学性能

空间焊接相贯节点受力复杂,对大尺寸、多平面支管及空间多向加载作用下相贯节点的承载力设计方法,目前相关的设计规范并未给出详细规定。因此,有必要针对焊接钢管相贯节点在空间多向加载作用下的性能进行分析。以山西省太原南站为工程背景,选取其屋盖结构——伞形空间钢桁架下弦节点为研究对象,采用ABAQUS对其进行有限元分析,计算了节点在空间多向加载作用下的应力、变形分布,并重点探讨节点相贯区域内不同加劲构造措施对节点强度和刚度的影响。分析结果表明:支管与主管相贯区域为节点受力最不利位置,尤以受拉支管与主管汇交处最为明显;圆形截面支管屈服先于矩形截面支管;相对于"井字形加劲肋"构造,"横隔板+纵向加劲肋"构造有效提高节点承载能力,但在纵向加劲肋与横隔板相交处,存在局部塑性变形。

大跨度空间管桁架设计与施工的若干问题

重点阐述了大跨度空间管桁架设计与施工存在的主弦管不等壁厚对接、K型节点不可见焊缝(搭接焊缝)、节点强度不足、相贯节点焊缝、桁架施工程序等五个方面的问题,并以此为出发点进行一定外延与扩充,提出对相关问题在设计与施工时的处理方法。

大跨度空间桁架结构的地震动空间变化效应研究

以兰州某展览中心大跨度空间曲面管桁架结构屋盖为例,利用有限元分析软件ANSYS10.0建立结构有限元模型,并对结构进行多点多维激励下的地震反应分析,分别考察结构在一致地震动、仅考虑相干效应的空间地震动和同时考虑行波效应和相干波效应的空间地震动3种不同工况下的空间变化效应.

站台雨棚管桁架结构端腹杆边界条件研究

空间管桁架结构广泛应用于高铁站站台雨棚、航站楼、体育馆、会展中心等大型公共建筑。桁架端腹杆与钢管柱相贯焊接是一种常见的连接方式,其中端腹杆的约束假定是设计计算经常面临的关键问题。本文首先通过ANSYS对空间管桁架结构5个不同位置腹杆的11种截面类型进行有限元分析,得到各个腹杆的次正应力比与线刚度比及杆件壁厚的关系,比较三种判别准则,说明以长径比或线刚度比为判断准则均不合理;此外,通过比较某高铁站站台雨棚屋盖结构的柱头铰接及柱头刚接模型中端腹杆的次正应力比,说明直接相贯焊接到钢柱上的端腹杆,应以刚接模型考虑次弯矩的影响。

钢管塔有限元模型快速建模及覆冰动力特性分析

采用通用有限元分析软件SAP 2000,选取1个500kV双回路直线型钢管输电塔架,通过建立空间桁架模型、空间刚架模型和由杆单元及梁单元组成的混合有限元模型,较全面分析讨论节点构造和节点刚度等因素对塔架动力特性的影响,系统研究不同有限元模型对模态分析结果的影响,指出各种有限元模型在塔架动力特性分析中的特点和适用范围。在模型分析的基础上,对不同覆冰厚度下的钢管塔动力特性进行分析,为进一步研究钢管输电塔在覆冰条件下的地震及脉动风动力分析提供基础。研究表明:塔架整体覆冰对钢管塔架的动力特性影响明显,钢管塔截止频率随覆冰厚度的增加而减小;塔架自振频率的减小幅度随覆冰厚度的增加而逐渐增大,因此在进行覆冰条件下的钢管塔动力分析有限元计算时,应特别重视覆冰对钢管塔架的动力特性影响。

空间管桁架在±1100 kV户内直流场中的应用研究

[目的]超高大跨度结构在电力行业应用越来越多,其结构选型对工艺适应性及安全经济性意义重大。[方法]通过±1 100 kV昌吉换流站直流场工程实例,介绍了超高大跨不规则特高压户内直流场结构选型过程。根据户内直流场工艺布置及荷载特点,详细阐述了该户内直流场采用空间管桁架结构方案技术优势、结构布置特点及工艺适应性,介绍该户内直流场结构整体计算及主要构件的设计计算结果,并同网架方案进行了技术经济对比分析,展望了空间管桁架结构在超高大跨度不规则电力建筑中的应用前景和注意事项。[结果]对比分析结果表明:空间管桁架结构为空间自稳定系统,结构安全性好,工艺适应性强,加工安装方便,造型美观简洁。[结论]对于超高大跨度电力建筑可以优先考虑选用空间管桁架结构方案。

南宁国际会展中心箱型空间相贯节点三角桁架制作技术

南宁国际会展中心结构形式为箱型空间相贯节点三角桁架,节点处相贯线下料复杂、隐蔽焊缝较多,组装顺序及焊接质量尤为重要,通过利用TAKELA配合CAD解决了制作中拼装顺序的难题,同时焊接质量也得到有效保证,大大缩短了该项目的制作工期。

大跨度装配式钢管拱立拼技术

钢管混凝土拱桥多为焊接结构,厂内制作时通常采用卧拼方式进行加工制造,而德余乌江特大桥采用了等宽变高度空间桁架结构,其拱肋与K撑和X撑,以及拱肋与公共腹杆间均采用栓接结构,仅采用常规卧拼制造工艺难以满足桁架拱的高精度栓接要求,所以德余乌江特大桥采用了全桥连续立拼工艺,保证了桁架拱的制造及桥位安装精度。结合德余乌江特大桥施工实例,阐述了大跨度装配式钢管拱立拼的施工步骤及工艺,为今后类似工程提供借鉴和参考。

基于贝叶斯理论的空间管桁架卸载过程安全预警分析

目前在空间结构的健康监测中,仍然缺乏有效的分类决策手段对获取到的大量数据序列进行提炼识别.依托天水体育场实际工程,为保证其施工卸载时的安全与质量要求,利用MIDAS对管桁架结构进行了多循环卸载过程的有限元模拟并对结构关键承重构件的应力进行了实时监测.进一步利用朴素贝叶斯分类器将卸载时各个时段的数据期望进行优化分析,求得结构卸载时关键杆件对整体施工模块的最大影响因子.研究表明,模拟分析理论值与实测数据相互吻合,所有测点的应力在总体上呈增大趋势.所得的影响因子可以作为施工卸载的预警值及结构施工安全性的评估指标.证明了空间管桁架结构具有各个变量相互独立的条件特性,这种结构的特点与贝叶斯决策理论有较好的适配性.

海航机库计算分析

介绍了首都机场112m跨度飞机维修库的结构选型和设计。该机库悬挂荷载大,地处高烈度区,设计难度大。设计过程以整体分析为主,采用多个软件对各种不同的结构方案进行了对比分析,最后选定为钢管混凝土柱+钢网架的结构形式。

西安曲江国际会议中心结构设计

西安曲江国际会议中心结构体型复杂,结构平面及竖向布置均不规则,属特别不规则类型建筑,是集混凝土、钢结构、型钢混凝土、钢管桁架等多种材质及构件为一体的大型综合体建筑。介绍了这一项目的结构特点。设计中采用了40m跨的型钢混凝土桁架作为竖向转换构件,并从计算和构造上予以加强;运用多种不同形式的空间钢管桁架构成高低起伏的波浪形屋面;主桁架的支座采用了部分滑动支座,克服了温度应力的影响。

空间管桁架次应力影响分析

在空间管桁架结构设计中采用相贯节点或者铸钢节点以及施工中的节点偏心误差,会对杆件产生次应力。应用ANSYS有限元分析软件,通过计算次正应力比分析节点刚性和节点偏心引起的次应力对空间管桁架的影响。研究表明,节点刚性和节点偏心引起次应力的影响在不同的位置是不同的,且节点偏心引起的次应力随着偏心距的增大而增大。