某长悬挑钢结构螺旋楼梯舒适度分析

钢结构螺旋楼梯作为一种小型空间结构越来越受到青睐。在计算螺旋楼梯舒适度方面,目前国内外并无相应的指导标准。参考国内外相关资料,对钢结构楼梯行人荷载选取、铺装面层的影响、舒适度评价标准等方面进研究。基于实际项目采用时程分析法对不同荷载工况下的楼梯舒适度进行分析。结果表明,对于单侧梁悬挑式螺旋楼梯,面层对结构的刚度影响较小,设计时可忽略其刚度影响;在忽略人体的阻尼的影响时,采用相应楼梯上的行人荷载计算,加速度计算结果会偏大,建议采用三向加权均方根加速度的标准评判舒适度。而在人群荷载下,由于楼梯螺旋导致的水平荷载方向不同,存在抵消作用,楼梯水平反应较小,因此在对螺旋楼梯舒适度进行评价时,水平刚度满足的前提下,可只考虑竖向加速度。

行人激励作用下室内旋转钢楼梯振动分析

由于其自身优美的曲线及轻盈的线条,近年旋转钢楼梯被广泛用于大型建筑内部。因其空间受力体系的特点有必要分析其在人群激励作用下的振动特性。针对行人在楼梯与平地上运动中落步曲线,步频、步幅等等不同,提出了适用于该类型空间结构振动分析的单人激励荷载模型。并针对室内旋转楼梯的特点提出了参考分析工况与人群激励作用下的振动数值分析方法。最后针对某工程实例进行了现场振动测试与数值计算,验证了所提出的单人激励荷载模型及人群激励作用下的振动分析方法。

考虑人-结构动力相互作用螺旋楼梯人致振动舒适度评估

为研究人致激励下大跨柔性钢楼梯的振动舒适度问题,利用有限元软件ANSYS对某360度螺旋钢楼梯进行有限元建模,对该模型进行静力分析.在保证该模型满足强度和变形的前提下,又对其进行振动舒适度分析.在总结舒适度评价方法的基础上,建议使用结构的固有频率和振动峰值加速度来控制结构的整体刚度.通过对结构进行在人行激励作用下的动力时程分析,建议在评估柔性钢楼梯人致振动舒适度时应考虑人-结构动力相互作用.

印铁车间轻型钢螺旋艺术楼梯的有限元分析与设计

该文以原重庆鹅岭印制二厂印铁车间改造工程中的轻型钢螺旋艺术楼梯为背景,建立了考虑支承结构刚度的空间曲杆整体模型,进行了该轻型钢螺旋艺术楼梯在变形、应力和动力特性方面的分析,为类似轻型钢螺旋艺术楼梯的设计提供参考。

空间钢结构螺旋楼梯设计与分析

介绍了实际工程中钢结构螺旋楼梯结构体系的选型过程,针对螺旋楼梯形状不规则、结构传力不明确所产生的复杂计算问题,通过有限元软件ANSYS建立分析模型,采用3种不同的荷载工况模式分别对该螺旋楼梯进行了静力分析,同时应用人行激励荷载对模型进行了舒适度分析。分析结果表明,复杂螺旋楼梯主要由整体刚度来控制结构的安全性。

某工程钢螺旋楼梯受力分析与设计

本螺旋楼梯为某五星级酒店的门户楼梯,楼梯内径1.05m、外径3.45m,计算旋转角度为360度,采用钢结构。本文通过不同的计算模型分析了钢螺旋楼梯的空间受力性能,并将分析结果用于实际工程的设计指导。钢螺旋楼梯的空间受力性能主要表现为:支承于内弧梁的横梁同时对外弧梁提供支承作用,使内外弧梁的变形趋于协调。

螺旋钢结构楼梯设计及舒适度分析

针对实际工程中的螺旋钢结构楼梯,采用ANSYS进行了简化及整体建模分析,发现螺旋钢结构楼梯的弧梁受力与普通的简化假定有所不同,建议螺旋钢结构楼梯中应考虑踏步板的作用进行整体建模计算。采用3种工况模式对楼梯的舒适度进行了分析,通过考察结构的加速度时程曲线,对结构截面进行了调整。认为螺旋钢结构楼梯截面普遍由舒适度控制,应力比及位移均不大,建议采用Q235B钢进行设计。

三向步行荷载作用下钢螺旋楼梯动力响应分析与简化计算方法

钢螺旋楼梯因造型轻盈,集建筑美与结构美于一身而广泛地应用于现代建筑中,但由于其自振频率较低,行人步行荷载下可能会产生振动舒适度问题而影响使用。当前对螺旋楼梯的人致振动响应计算中,往往只考虑步行荷载的竖向分量,未明确是否应考虑步行荷载多分量的耦合效应。针对一实际钢螺旋楼梯,采用数值模拟方法,对三向加载与单向加载工况下的楼梯动力响应进行了对比。结果表明,在三向耦合作用下钢螺旋楼梯单向峰值加速度增大10%左右、总体变化幅度在5%左右,实际设计中可采用步行荷载单分量加载计算响应再乘以放大系数的方式考虑三向耦合效应。在此基础上进一步验证了已有的直线型楼梯竖向加速度简化预测方法,表明在一阶模态控制的情况下,该方法可直接用于螺旋楼梯。

钢结构螺旋楼梯的有限元分析与优化设计

采用有限元方法对钢结构螺旋楼梯进行力学性能分析,获得结构的变形和位移特性,求解得到结构的内力和应力情况,并对其结果进行分析.同时,在满足结构整体安全的前提下,用ABAQUS Tosca对钢结构螺旋楼梯的踏步体积进行优化,并对优化后的钢结构螺旋楼梯结构的力学性能进行研究分析.以ABAQUS Tosca的分析计算优化结果为钢结构螺旋楼梯的实际施工和整体结构的轻量化提供理论参考依据和方法.

钢管桁架螺旋楼梯的设计初探

结合某工程钢结构螺旋楼梯的工程实例,简要介绍了利用空间管桁架进行螺旋楼梯的设计和计算方法。考虑了几何非线性,采用ANSYS和SAP2000进行了结构计算分析,提出了空间管桁架螺旋楼梯的设计要点。通过进行静力、地震分析和设计实践说明了采用空间管桁架的结构形式是可行的,结构具有很大的抗侧刚度和抗扭刚度。

无锡大剧院不锈钢索吊挂旋转楼梯施工技术

无锡大剧院项目对比常规混凝土旋转楼梯、钢结构楼梯的优缺点方案后,最终确定了不锈钢拉索吊挂旋转楼梯方案。指出不锈钢索吊挂旋转楼梯安装过程中的技术难点,针对施工难点确定合理的施工工艺流程,并对材料及构件进行严格选样认样,进行精确测量放线,最后提出施工过程中的注意事项。

智慧生态城创新服务中心结构设计

创新服务中心为武汉智慧生态城的标志性建筑,地上包含五个"贝壳状"的单体建筑。主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,通过外圈圆斜柱实现层层收进的建筑效果,斜柱倾角在0°~15°逐层增大,局部达到25°。采用多种有限元软件,通过结构静力计算、大震弹塑性时程分析、楼板应力分析等方法对结构的受力性能进行评估,并提出适当的加强措施以保证结构的抗震性能。对屋顶大跨度单层网壳、螺旋钢楼梯等单体钢结构的设计进行总结,为类似工程的设计提供参考。

板式螺旋钢梯一阶振动特性分析

该文以板式螺旋钢梯为研究对象,采用ABAQUS壳单元建立了有限元分析模型,分析了不同参数下板式螺旋钢梯的一阶振动特性,并考察了梯梁形式对其特性的影响。通过分析得出结论:一阶振动频率随总螺旋角增大而降低,随梯宽增加而减小;支座固接时用钢板替代箱形截面梯梁是可行的;并建议总螺旋角度较大时两端按固接设计。分析结果可以为板式螺旋钢梯的工程应用提供参考。

螺旋钢楼梯的计算与设计

结合某实际螺旋钢楼梯工程,分别采用空间曲杆模型及空间壳模型,考虑支座铰接和刚接两种边界条件下,从位移、内力、极限承载力三方面,对楼梯结构进行了对比研究,得出了一些有价值的结论。

钢结构梁式旋转楼梯结构分析

与普通楼梯不同,旋转楼梯的最大特点在于它是螺旋上升的。蜿蜒的流线如同一条游龙,具有很强的动态美感,并且这种螺旋上升的楼梯能够节省不少占地空间,上述优点使得建筑师们越来越喜欢在公共建筑中使用这种楼梯。本文以工程实例为背景,采用有限元软件对该类型楼梯进行内力计算和分析,希望研究结论能对同类型结构的设计起到参考作用。

基于ANSYS的某旋转楼梯的分析与研究

利用有限元软件ANSYS对S市某综合楼的钢结构旋转楼梯建立了空间有限元模型,针对该模型在静力作用下进行了构件的强度及挠度验算、线性屈曲分析,同时也对结构的整体稳定性做了分析,为设计提供依据。此外,本文也对ANSYS建模和分析中应注意的问题做了阐述。

全悬空板式钢结构旋转楼梯受力性能有限元分析

对于不符合国标图集15J401《钢梯》适用条件的旋转楼梯,通常其构件截面尺寸、节点及反力等均不能直接从图集中查到,使用常规设计分析就显得力不从心。因此,本文以某工程需要增建的一座大跨度全悬空式高层钢结构旋转楼梯为研究对象,根据板壳有限元理论建立了有限元模型,在静荷载作用下对其整体强度和变形进行了计算分析。计算结果验证了旋转楼梯结构设计的正确性,并基于此对楼梯的外观和结构提供了设计指导。文中提供的实例有限元分析可为类似工程提供一定的借鉴参考。

复杂异形钢旋转楼梯的选型设计与分析

相较于混凝土楼梯,钢结构旋转楼梯具有其质量轻、跨度大、承载力高、整体刚度好等特点,因此钢结构楼梯安装便捷、成本较低,在各种商业和办公类建筑中得到广泛运用。但国内现有规范图集中并没有对一些跨度较大且形状不规则的楼梯的设计方法进行规定。针对济南某商务中心下沉广场处的钢结构旋转楼梯设计中因楼梯形状不规则、跨度大所产生的复杂计算问题,提出箱梁式、梁式、图集板式和箱式踏步4种不同的结构设计方案,采用有限元分析软件SAP 2000建立钢旋转楼梯的整体模型,分别对4种方案进行了静力分析、模态分析,并对旋转楼梯构件进行了截面设计,同时采用3种不同的人行激励荷载工况进行了舒适度分析。从结构刚度、构件强度、楼梯整体舒适度等方面对4种方案进行比较,研究同一形状下不同结构形式的楼梯的受力特性,得出各个结构设计方案的优缺点,并确定最终设计方案。分析结果表明:4种方案在变形、强度和舒适度方面均能满足设计要求;4种方案的最大位移均发生在旋转楼梯中部,其中方案2的挠度最大,说明对楼梯底部进行封板,使楼梯踏步板形成箱型闭口截面,可以有效地增加楼梯的刚度;在楼梯休息平台与梯段相连的转折点出存在较大的应力集中,通过考虑材料非线性,对楼梯进行非线性分析,可知此处的应力集中现象对楼梯强度影响较小;对于应力集中的区域,可以对此处钢箱梁进行加厚处理由16 mm厚增加至20 mm厚。舒适度研究的重点在于控制动荷载下结构加速度,由于在自振频率满足要求的情况下依然会出现加速度响应过大的情况,因此对于复杂结构舒适度问题应采用时程分析,结合它们在稳定状态时的加速度进行综合评定。对4种方案的设计结果进行比较,在受力方式、整体美观程度、施工方便程度、楼梯造价等方面进行综合考虑,确定箱式踏步楼梯作为最终设计方案。

某钢旋转楼梯的振动测试与分析

某工程的室内椭圆形旋转钢楼梯采用梁式楼梯的结构形式,支承在上下楼层的同一位置,其悬挑长度较大。楼梯的设计是按照强度和变形等指标控制的,但在使用过程中发现楼梯的振动较大,会引起人员的不舒适甚至不安全感。对该楼梯的振动情况进行了实测和对比分析,参考相关规范提出了频率、加速度峰值的振动评价指标,并据此对该楼梯的振动情况进行了评价;通过对两者的对比分析提出了工程的两点建议:1)旋转钢楼梯的竖向基频应大于6Hz;2)楼梯正常使用时的竖向加速度峰值小于0.25 m/s2。该建议可为类似工程提供参考。