某东南沿海电厂钢结构腐蚀影响因素分析

目的 对比腐蚀环境因子分布和钢结构腐蚀事件分布,分析影响火力发电厂钢结构腐蚀的主要环境因素,探讨火力发电厂钢结构腐蚀的机理。方法 以东南沿海某火力发电厂为例,对电厂厂区进行网格化,利用便携式温湿度计进行逐网格温、湿度监测,逐网格收集结构物表面灰尘,并分析其中氯离子、可溶盐、酸碱含量等,开展腐蚀环境监测。统计从2012年至2022年10年间该电厂每一网格内的腐蚀防护工程,如腐蚀防护器件、装备、材料购置等项目的施工或应用次数。结果 温度、湿度及钢结构表面灰尘中氯离子含量、可溶盐含量、灰尘浸渍水p H等因子受海洋环境、厂区结构分布、生产活动多重原因的影响,随距海距离增加呈带状分布,或围绕生产设施点呈辐射分布。结论 环境因子对钢铁结构腐蚀的影响大小顺序为结构物灰尘含盐量>结构物灰尘浸渍水p H>相对湿度>结构物灰尘氯离子含量>温度。电厂钢结构腐蚀机理为雨水或大气凝结水溶出结构物表面灰尘的可溶性盐,含盐水经涂层缺陷输运至金属表面,成为钢铁腐蚀原电池的离子导路,导致钢结构发生电化学腐蚀。

重庆江北机场T3B航站楼大厅屋盖钢结构提升施工技术

重庆江北机场T3B航站楼大厅屋盖钢结构为异形三维曲面造型焊接球网架。由于周边飞机不停航,且由于构造复杂、结构高差大、跨度大、杆件数量多,给屋盖钢结构施工带来很大挑战。基于方案探讨和专家论证,提出一种优化施工方案:大厅钢屋盖划为7个提升分区,每个分区在楼面拼装为提升小分块,通过二次及多次累积提升进行施工。施工前运用BIM技术进行工序预演,并采用3D3S,MIDAS Gen软件进行数值模拟分析,为施工的准确性和安全性提供有力支撑。

交叉网格筒中筒结构体系在超高层建筑中的施工技术研究

某超高层建筑的钢结构采用交叉网格筒中筒结构体系,核心筒与外钢框架之间有连梁与环梁,外钢框架钢柱双向交叉倾斜,无竖向柱子支撑。施工过程中通过优化施工流程、主要施工步骤、质量控制措施,严格控制核心筒钢结构安装、斜交网格外筒安装、焊接施工等环节,取得了较好的施工效果。对交叉网格筒中筒结构体系超高层建筑钢结构施工过程中的技术应用及质量把控要点进行分析和探讨,以期为同类工程提供参考。

基于超声导波的钢管杆件损伤探测模拟

为研究网架结构中钢管杆件损伤缺陷检测的问题,选择在杆端施加位移的方式进行有限元分析。考虑超声导波需要具有在特定频率范围内不发生频散的特征,选择L(0,2)模态超声导波开展无损检测。分析了适用于钢管无损检测的导波信号频率和信号周期特征,利用L(0,2)模态超声导波进行了不同圆周夹角的周向缺陷和不同长度轴向缺陷的导波检测。有限元分析结果表明,考虑多模态叠加和最大反射率的影响,频率为70 kHz周期为10的Hanning正弦信号激励的超声导波适用于钢管杆件的缺陷检测;当钢管缺陷宽度与深度不变时,周向损伤占圆周的比值与信号平均反射率成线性正比关系。对于杆件的轴向裂纹检测,可以利用信号反射率与裂纹宽度的关系进行对比判断。

单层网壳屋盖整体滑移施工关键技术

北京星火站枢纽区屋盖采用单层菱形网格结构,采用异位拼装、整体滑移施工方案,支撑体系主要由网格巨柱及V形撑组成。基于此,主要介绍钢结构施工关键技术,包括菱形网格屋盖拼装单元吊装、拼装,屋盖整体滑移,双螺栓扭转网格巨柱拼装单元吊装、拼装。基于施工全过程分析,验证施工方案,确定施工方案的可行性。

西安咸阳国际机场T5航站楼钢屋盖旋转提升施工技术

西安咸阳国际机场T5航站楼钢屋盖采用大跨异形空间网架结构体系,结构造型独特,场地条件复杂,工期紧,施工难度大,质量要求高。介绍项目施工的重难点及方案选择,同时对施工过程中涉及的关键技术进行重点说明,主要包括异速等比同步旋转提升施工技术、大面积异形网架屋盖提升措施、旋转提升分区檩托及马道安装定位技术、全过程施工模拟计算分析技术、施工健康监测技术等。

钢板铰与钢板带和套管集成加固网架结构方法研究

针对网架结构传统加固方法中存在的施工风险大、工期长及经济指标高的缺陷,提出了一种钢板铰与钢板带和变长套管集成加固方法,该集成加固方法有效解决了网架结构拉杆、节点承载力不足及压杆稳定性不足的问题,形成了一套网架结构加固的新型成套技术,并采用该集成加固方法完成某展览馆网架结构加固工程。加固工程实践表明:该集成加固方法避免了传统网架结构加固中的焊接作业,消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏,缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。

钢网架柔性下挂转换结构一体化不等高分步提升技术

钢结构提升工艺的应用极大地提高了施工效率和作业人员安全保障水平。成都金沙演艺综合体项目舞台及观众厅屋面采用焊接球网架,并设计有转换层、轮滑梁层、格栅层体系。施工前,分析网架与下挂转换结构组合体强度、刚度和稳定性并开展深化设计、验算验证和模拟施工;提升过程中,加强监测。采用柔性节点将转换结构下挂于钢网架底部,在地面拼装完成后作为多体系组合体累积提升。高度集成的提升技术适应了趋于多样化的建筑特点和施工工况,同时减少了高空作业,提高了施工效率,缩短了工期。

交叉平面桁架-网架钢屋盖结构施工技术

珠海机场综合交通枢纽项目一期工程屋盖钢结构工程,具有规模大、结构形式复杂、造型精致等特点。采用地面预拼装、分段吊装施工工艺,并对桁架预拼装、直线度及垂直度等进行测量及监测,较好地完成了屋盖钢结构安装,保证了安装精度。相比传统施工工艺,该施工工艺有效降低了施工成本。

超大面积单层网壳结构滑移施工桅杆-斜拉索加强方案研究

由于单层网壳面外刚度较弱,整体滑移对其形态控制的要求较高。因此,需要精准控制其挠度,保证滑移过程结构应力与变形控制在安全范围内,同时为滑移就位时网壳和网格柱精准对接奠定基础。为控制屋盖挠度和应力,提出了单桅杆-斜拉索和V形桅杆-斜拉索两种屋盖加强方案。桅杆-斜拉索为自平衡体系,不会给滑移支撑胎架及纵向支撑桁架增加任何附加力,并且桅杆加强方案充分利用屋盖上部空间,不影响屋盖下起重机和施工设备等正常运作。研究发现,两种屋盖加强方案均能有效控制网壳挠度,并减小网壳和滑移轨道间V形撑压力。

单层菱形网壳屋盖滑移施工空间张弦梁加强方案研究

目前,滑移施工技术多用于双层或多层网格结构,单层屋盖滑移施工罕见,尤其是单层屋盖整体滑移施工。整体滑移对结构刚度和施工技术均有较高要求,有效控制滑移过程中过大的挠度与局部应力超标情况是顺利施工的关键,尤其对于整体刚度较弱的大跨度单层网格结构。为控制屋盖挠度和应力,基于北京星火站交通枢纽工程提出了空间张弦梁加强方案。通过有限元分析研究撑杆位置、数量与高度对结构刚度的影响。研究发现,空间张弦梁结构能有效控制网壳挠度,单撑杆和双撑杆张弦梁结构效率较高。

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。

珠海机场二号航站楼屋盖钢结构设计研究

介绍了粤港澳大湾区重要机场交通枢纽工程——珠海机场二号航站楼的设计标准和荷载作用取值,阐述了上部屋盖钢结构实现“建筑装修结构一体化思路”的结构选型思路,对主楼进行了静力性能分析、稳定性分析、大震弹塑性分析,开展了屋盖钢结构防火性能研究,并根据屋盖钢结构施工方案进行了专项施工模拟分析。结果表明:主楼屋盖钢结构选择的波浪形变厚度局部抽空焊接球网架结构体系实现了结构受力与建筑装修的统一,具有良好的稳定性能,在罕遇地震和火灾作用下构件受力满足要求,结构安全可靠;施工方案可行,提升过程中结构变形与内力满足设计要求;大跨度网架有必要在施工模拟卸载胎架后,按实际荷载输入计算模型进行位移和应力比复核。

沂南界湖公园服务建筑大跨度多波折面空间钢网格结构的分析与设计

以实际工程项目为例,探讨多波折面空间钢网格结构体系在大跨度结构中的应用。对项目进行重难点分析,选取折面空间钢网格结构体系,运用YJK和SAP2000软件进行弹性对比计算,采用YJK软件进行屈曲分析以及静力弹塑性分析,对该结构体系的动力特性、受力特点、稳定承载力等进行分析与研究。对分支柱结合柱脚进行综合设计,并对结构细部节点进行有限元应力分析。分析发现,该体系具有类似于桁架的受力特点和设计控制荷载。分析结果表明,合理设计条件下该结构体系适宜用于大跨度结构且具备足够的安全性,具有一定的推广价值。设计过程中采用的分析方法和细部设计措施可以为类似建筑工程提供参考。

竖转法在超大悬挑巨型带肋空间折板网格结构安装中的应用

广州新足球场是计划建设的国际顶级场馆,其钢罩棚最高点标高88.6m,悬挑最长91m,网格尺寸最大64m,为国内罕见的巨型带肋空间折板网格结构。基于项目钢罩棚的特点,创新性地引入桥梁竖转法思路,结合数值计算对竖转单元分组、竖转路径选择、提升架布置等核心技术问题进行深入剖析,并对竖转施工中关键工序的变形及内力进行分析,以全面验证方案的可实施性。结果表明:针对巨型带肋空间折板网格结构,采用三榀分组,将转铰布置于上拉力环杆件节点连接处,并设置提升架于场心的整体方案是可行的。相较于传统安装方法,竖转法在施工质量、安全、工期、造价等方面均有一定的优势,具有较好的推广价值。

钢结构网架屋面增材制造接头的拓扑优化设计与分析

设计了一套用于空间网架结构钢接头参数拓扑优化(TO)设计、数值分析和增材制造的计算机辅助工作流程。通过参数化有限元(FEA)分析,对优化节点的结构性能进行了研究。考虑了影响柔度、最大位移、最大应力和应力分布的不同变量和参数。分析表明,目标体积决定了节点的结构行为,而过滤半径影响优化节点的几何细节。通过一个具有数百个钢接头的双层空间网架结构参数化优化设计框架,验证了所提工作流程的实用性。该工作流程自动化程度高,设计灵活性和集成度高,移植能力强。

大跨度钢结构网壳屋架滑移施工监测技术研究与应用

以北京朝阳站交通枢纽工程柔性大跨度钢结构网壳屋架为研究背景,研究钢结构整体滑移施工中的应力应变以及温度变化对钢结构的影响,为施工提供理论指导。采用高精度北斗系统实现施工过程中三维位形的秒级数据采集与分析,代替传统的全站仪位形采集方式,提高发现问题的速度,从而保障提升过程施工安全。为了确保工程在施工期间和服役阶段内安全,建立北京朝阳站钢结构施工监测系统。通过监测系统施工阶段和服役期间的结构施工安全,详细记录施工过程数据,为类似工程提供参考。

电加热机织物的发热性能及发热均匀性探讨

以发热功率密度和温度均匀系数为指标,基于正交试验方案,探讨以不锈钢纤维纱为电加热元件的电加热机织物制备工艺。并基于九宫格取点法,优化温度均匀系数测试方法。研究发现:本研究中,温度测点取81点是可信的均匀度评价方案。电加热机织物的纬纱排列规律为1根不锈钢纤维纱+3根黏胶纱、纬纱密度为10.5根/cm、组织结构为经二重1/7时,织物具有较为优异的发热性能,发热功率密度为857.23 W/m^(2);电加热机织物的纬纱排列规律为1根不锈钢纤维纱+5根黏胶纱、纬纱密度为6.5根/cm、组织结构为经二重1/3时,电加热机织物具有较为优异的发热均匀性。

某S形人行景观桥的方案优化与深化设计

对某S形人行景观桥进行方案优化与深化设计的过程,包括主梁结构体系、菱形斜交网架、桥墩造型三个方面的优化。此三者都是基于三维参数化设计。设计的最终目标,是在尽量还原方案造型的基础上,使得景观桥梁的主梁、网架、桥墩各部分比例和谐,达到形态与受力的统一。

南京某文娱中心大跨空间钢结构设计

南京某文娱中心为造型复杂的大跨空间钢结构体系,由异型屋面、超高排架柱和高大抗风幕墙构成。为满足屋面建筑造型和屋顶排烟等需求,提出了双向变高度的折板网架屋盖结构形式,最大限度降低了二次找坡的用钢量。基于可视化编程平台Grasshopper,通过分区处理的方式实现了屋盖的参数化建模,后导入3D3S进行结构分析和设计,结果表明该屋盖整体刚度较好,满足设计要求。屋盖下方采用25根无侧向支撑的超高排架柱提供支承,针对柱高10~60m的情况,对比了混凝土柱、四肢钢管格构柱、四肢钢管混凝土格构柱在截面、成本和功能等角度的差异,最终确定采用经济性和功能均较好的四肢钢管格构柱。根据不同区域特点,将抗风幕墙分为落地幕墙和吊挂幕墙,探讨了它们与主体结构的连接方式,并针对落地幕墙进行了平面桁架、立体桁架和实腹箱形柱3种幕墙结构方案的比选,最终采用成本最低的平面桁架方案。