温度对敞开式钢结构穹顶静力性能的影响

文中针对某高校教学楼敞开式钢结构玻璃穹顶以杆件温度为变化参数,进行静力性能的有限元分析,为施工后的安全提供理论依据。利用有限元软件AnsysWorkbench对穹顶结构进行建模,在雪荷载、积灰荷载、玻璃幕墙荷载以及风荷载的共同作用下,分析均匀温度分布与不均匀温度分布条件下结构的最大变形、应力、弯矩,并对关键的杆件及节点进行了变形、应力和弯矩监控。有限元结果表明,在低温条件下杆件由于收缩产生较大拉应力与弯曲应力,在温度为15℃时,杆件由温度引起的变形、应力以及变形最小。在不均匀温度下杆件的最大拉应力、压应力、弯曲应力及组合应力随温度上升呈线性增加,在上部结构温度为45℃时,顶部压力环弯矩最小。

弦支穹顶结构的施工工艺研究

研究分析了弦支穹顶结构的施工工艺,重点探讨预应力施工、结构施工仿真计算、预应力准备、施工监测等关键环节,通过对弦支穹顶结构的张拉工艺、施工过程中的力学分析、设备选用、张拉方法、全方位监测技术的详细阐述,结合工程案例分析了施工中的关键要点,验证了施工工艺的可行性和有效性,旨在提供一套科学、高效且安全的弦支穹顶结构施工工艺流程。

大型LNG储罐穹顶钢结构施工阶段受力分析

为揭示大型LNG储罐穹顶钢结构在施工过程中的受力特征,文中通过有限元模型建立了混凝土弹性模量与龄期关系,并利用生死单元模拟分环浇筑过程,得到浇筑工况下穹顶钢结构力学响应特征,给出了穹顶钢结构不同位置应力随混凝土龄期变化规律和穹顶最大位移分布特征,确定了最大位移随龄期变化关系表达式。结果表明浇筑过程中穹顶钢结构的应力和位移分布与混凝土龄期密切相关,浇筑初期穹顶钢结构位移最大,最大应力出现在浇筑区域附近。

仿古建筑复杂异型结构施工技术

针对曲阜尼山圣境世界儒学文化中心项目复杂异型结构施工技术难题,研究并采用了高大空间异型穹顶施工技术、高空超大异形悬挑飞檐施工技术以及大跨度钢桁架动态液压整体提升关键技术,涉及空间放线技术、大跨度转化层施工、悬挑飞檐上拉下撑、复杂大跨度钢结构拼装、液压提升吊点布设、全过程动态提升等内容,提出了配套的施工方法及技术措施,保证了整体结构全过程的安全可靠,工程实施效果良好,可以为类似工程提供借鉴。

大跨度斜交单层曲面圆形钢结构穹顶关键施工技术

针对中原科技城人才创业园项目大跨度斜交单层曲面圆形钢结构穹顶施工技术难题,研究并采用外环“地面拼装、分片单元吊装”,内圆“地面拼装、整体提升”的施工关键技术,对大空间曲面网壳钢结构穹顶的单元拆分、拼装、支撑胎架与提升胎架布置、动态提升全过程及监测监控等方面进行阐述。基于tekla、3D3S Design等软件构建三维模型,对精细化构件加工进行控制,同时对提升过程进行模拟,对可靠性进行验算。为空间位置受限的大跨空间钢结构穹顶施工的安全性、科学性提供了有力支撑,也为类似工程提供了借鉴。

基于BIM的曲面玻璃穹顶深化设计研究

将某商业综合体项目5层屋面设置为双曲椭圆球体曲面玻璃穹顶,依据初始施工图设计文件建立BIM模型,结合施工条件,深化混凝土结构和钢结构,通过优化玻璃安装节点、调整分隔缝,进行曲面校正和复核,并采用广联达进行可视化施工交底,最后根据混凝土结构检验BIM模型深化设计是否达到最优,特别是在玻璃板块设计中,将68块双曲面玻璃优化为125块折线形平板玻璃+7块曲面玻璃,在取得较接近的外形效果前提下,保障建筑效果,提升施工质量,有效推进施工进度。

武汉体育馆索承网壳钢屋盖顶升安装及预应力拉索施工

武汉体育馆钢屋盖为一大跨索承网壳(弦支穹顶)结构体系,结合该结构特点,详细介绍了钢屋盖的顶升安装、预应力拉索安装及张拉的施工工艺。

椭球面弦支穹顶结构的稳定性

以上部网壳为椭球面的弦支穹顶结构为对象,用ABAQUS软件建模,考虑初始缺陷、布索方式及预应力水平等影响因素,进行几何非线性及同时考虑几何非线性和材料非线性的稳定性分析,分析时采用弧长法跟踪平衡路径,得到不同参数下结构的荷载-位移曲线.通过对比分析各参数下荷载-位移曲线及稳定极限承载力,椭球面弦支穹顶结构的稳定性能较单层网壳有了大幅度提高,初始缺陷的存在降低了结构的稳定承载力.此外,不同布索方式和预应力水平对结构的稳定承载力有较大的影响,应进行优化设计.

中国(太原)煤炭交易中心索穹顶张拉成型与监测

中国(太原)煤炭交易中心中央区采光顶采用玻璃幕墙索网与索穹顶组合的索网穹顶结构。结构进行施工全过程分析,由于施工场地的限制,张拉成型不同步进行。为保障施工安全,对张拉过程进行施工监测。对张拉过程中的拉索应力和结构位移的监测值与分析模拟值进行比较,结果表明,主索力监测结果与分析模拟值相吻合,幕墙次索应进行二次调整;杆件应力、位移、变形都在合理范围之内;说明张拉成型可不必严格同步进行。

南宁国际会展中心穹顶网壳钢-索膜结构风载作用分析

综合运用ACCESS、C语言程序及ANSYS的APDL语言,对南宁会展中心穹顶旋转双曲面网壳钢-索膜结构进行建模,并分别按照规范取值和风洞试验值两种方式所得体形系数,计算各方向风载作用下该结构的静力反应,结果满足规范要求,说明结构安全可靠,为结构施工图设计提供计算依据.

奥运场馆建设中的大跨度钢结构预应力施工技术

2008年奥运会中有一部分场馆使用了大跨度预应力钢结构这种效率高、现代感强的结构形式,其中一些场馆的施工技术在国际上也属领先水平。预应力施工技术是大跨度预应力钢结构施工的核心技术,本文根据作者直接参与施工的7个奥运场馆建设为背景,从预应力施工技术的角度对国家体育馆、羽毛球馆、乒乓球馆、奥体中心综合训练馆、青岛帆船中心、奥体中心体育场改造、工人体育场改造等7个奥运场馆进行了论述,主要阐述了工程概况、预应力施工方案、施工仿真计算及施工监测等四个方面的内容。由于奥运工程所具有的代表性及其推广应用前景,本文所述预应力施工技术将对类似工程的顺利实施提供直接参考。

基于遗传算法的脊杆索穹顶优化设计

为了降低实际工程中索穹顶结构的造价,提出了一种基于遗传算法的优化设计方法,将预应力倍数和构件截面作为离散设计变量,在目标函数中考虑了结构的施工张拉程度.以Geiger和Levy两种索穹顶作为算例,得到了在多种荷载工况下满足结构应力和位移约束的索穹顶最小造价,并研究了预应力对优化结果的影响.将索穹顶的脊索替换为可受压的钢杆后,对改进方案——脊杆索穹顶进行了优化设计,并与原结构对比了结构造价和力学性能.结果表明:该方法能够高效准确地得到造价最小的索穹顶结构,各构件内力比较接近其极限设计状态;有必要在索穹顶的设计过程中考虑预应力分项系数和活荷载不均匀分布等因素,以满足结构稳定性和单根构件承载力的要求;采用钢杆替换脊索,使索穹顶结构的总造价稍有降低,并显著降低了结构挠度和支座反力.

钢结构采光穹顶无胎架安装技术

巴南万达广场采用无胎架形式安装钢结构采光穹顶,不搭设满堂脚手架,选择深化设计椭圆主梁构件,在其下部增设桁架以铺设脚手板作为操作架,吊装过程中采用圆心操作平台+高空分段吊装+中拼单元吊装安装法施工,形成钢结构采光穹顶无胎架安装施工技术。

大型树状结构双枝不等重斜向原位柔性提升施工关键技术

南京牛首山佛顶宫上部采用大穹顶覆盖,由2个大型树状钢结构柱、铝合金大穹顶屋盖共同组成受力体系。利用有限元施工模拟分析,计算机三维模拟放样、安装,复杂构件数控加工、双枝不等重斜向原位全柔性提升工艺、旋转式提升横梁结构、钢丝绳张紧装置等,解决了矿坑空间狭窄及既有混凝土平台荷载受限情况下,超大、超重、超高树状结构安装及快速卸载的难题;加快了现场安装精度,减少了材料消耗,降低了施工成本,保证了施工安全及工程质量;推动了大型树状钢结构安装技术的进步。

大跨度双层球面网架温室动力特性研究

双层球面网架温室造型简洁美观,受力性能优良,能适应更大跨度,是一种应用于农业建筑的新型空间结构,风荷载对其安全性通常起决定性作用。充分了解球面网架温室的动力特性,有助于进一步分析计算结构在风荷载作用下的动力响应。通过合理的力学假设建立了球面网架温室的计算模型;根据结构动力学基本理论,运用有限元软件ANSYS采用子空间迭代法研究了结构自振周期与振型;并讨论了矢跨比、网架厚度、跨度、钢管截面尺寸、荷载大小及分布形式等参数对动力特性的影响,得出了可用于工程实践的变化规律。

控制索原长求解索张拉力的反分析法

为对预应力空间钢结构的施工成形进行系统的研究,提出了基于控制索原长求解索张拉力的反分析法.从预应力状态开始,通过控制每一级张拉索的原长,进行非线性有限元迭代计算,求出索在分级分批施工时的控制力.方法的优点在于计算简单,省去了通用有限元需要反复试算的缺点.应用编制的程序对一弦支穹顶模型进行了施工过程的模拟分析,结果表明:反分析法能精确模拟结构的施工成形过程,且在整个过程中,每根索只需张拉一次,简化了施工工艺.

3万m^3LNG储罐穹顶施工阶段应力分析与测试

以某3万m3LNG储罐穹顶施工过程中的2个工况为例,基于大型有限元程序ANSYS,建立穹顶钢-混凝土组合结构的整体模型,考虑混凝土分段浇筑过程中的罐体内部气压、吊顶荷载和结构自重作用,采用2种销钉受力行为,对组合结构在施工荷载作用下的应力和应变进行精细化有限元数值模拟。通过计算,给出穹顶钢-混凝土组合结构中钢构件和钢筋的应力分布规律,对穹顶环向和径向组合梁的受力机理进行分析探讨,并将数值计算结果与施工实测数据进行对比,验证了大型储罐穹顶ANSYS分析的可行性。

预应力大跨度空间钢结构的应用与展望

本文主要阐述了我国预应力大跨度空间钢结构应用与发展的基本情况。这些预应力空间钢结构包括有预应力网格结构、斜拉网格结构、索穹顶结构、张弦梁结构、弓式预应力钢结构等。最后 。

某弦支穹顶结构预应力索施工模拟与分析

以济宁市综合体育馆弦支穹顶结构为实例,采用施工反分析方法对预应力张拉过程进行有限元模拟分析,对比分析了不同张拉位置、张拉顺序和张拉分级时结构控制节点的竖向位移和屋盖上部杆件最大应力比变化,得出了不同张拉方案对弦支穹顶结构的影响结果,提出了弦支穹顶预应力施加方法的建议。

凯威特-联方型弦支穹顶结构的模态分析

利用ANSYS软件建立了凯威特-联方型弦支穹顶结构模型并对其进行了模态分析,采用兰克索斯法(Lanczos)求解结构的特征对,分析了外部荷载、矢跨比、环数比及支座形式4个变化参数对结构自振特性的影响,为结构动态性能评估及抗震设计提供了具有参考价值的结论。