西安国际文化传播中心大跨斜幕墙支承结构设计

西安国际文化传播中心大跨斜幕墙支承采用竖向张弦桁架结构体系,结构造型独特新颖。对其结构选型和受力特点进行了重点介绍。采用MIDAS Gen软件建立有限元模型,进行非线性静力及抗震分析计算,同时采用ANSYS软件对考虑几何与材料双重非线性的结构整体稳定性进行了详细分析,探讨了安全系数取值等。分析结果及实际使用效果表明,幕墙支承满足正常使用的各项要求,并具有良好的抗震性能。

大跨度料场封闭结构设计问题探讨

针对大跨度料场封闭结构设计中的关键问题,对预应力管桁架弧段的模拟、节点分析、等效风荷载取值等进行了研究并给出建议。

板桁结合加劲梁弦杆焊接残余应力影响研究

为明确板桁结合加劲肋弦杆焊接残余应力分布特征,研究弦杆顶板焊接对腹板高强螺栓应力的影响。以温州瓯江北口大桥为背景,基于ABAQUS软件建立加劲梁下弦杆局部三维有限元模型,结合现场焊接顺序对焊接温度场和应力场进行数值模拟。

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。

大跨度预应力张弦拱桁架结构干煤棚钢结构深化设计

随着近几年国家环保力度的加大,亟需建造更大跨度的干煤棚来满足电厂原煤的存储和作业空间,为大跨度预应力钢结构干煤棚的发展带来机遇。预应力的引入,虽然增大了结构的跨越能力、整体刚度和承载能力,但同时也使得干煤棚的设计和建造相对复杂。本文以某预应力张弦拱桁架干煤棚项目为背景,分析了该项目钢结构深化设计重难点,对其深化设计流程和典型节点的深化设计做了重点介绍,并阐述了深化设计过程中的注意事项;通过对主次桁架连接节点进行优化设计,降低现场施工难度,保证现场施工进度和安装质量;采用ABAQUS软件对主桁架支座和索端锚固节点进行有限元分析,结果表明,节点设计满足结构受力要求。

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。

第十届中国花卉博览会世纪馆结构设计

世纪馆是第十届中国花卉博览会的标志性建筑,形如一只蝴蝶,东西向长度约280m,南北向长度约115m,壳体厚度250mm,整个壳体支撑在剪力墙和长细摇摆柱之上,是目前国内较大的自由曲面混凝土薄壳结构。详细介绍了世纪馆的设计重点、难点:1)对于自由曲面的找形,采用了基于薄膜原理的数值逆吊找形方法;2)通过施加间接预应力,为壳体的自由边界提供约束;3)在世纪馆中间通道处设置钢-混凝土组合张弦桁架,从而减小基底水平反力;4)考虑地基基础协同变形的一体化分析方法,可以对桩基进行更合理的布置,进而评估基础变形对上部壳体的影响;5)对于预应力薄壳结构,需有合理的施工顺序,以减少施工过程对结构产生的影响;6)对于自由曲面壳体的建造,施工模板定位采用BIM建模,钢筋布置采用正交和径向布置相结合。分析表明,世纪馆结构是安全、经济、合理的。

大跨度曲弦钢桁架拼装顺序研究

为有效降低曲弦钢桁加劲连续梁桥运营期间的下挠和箱梁开裂等病害,线形控制是施工过程中的关键问题之一。以郑阜高铁沈界1号特大桥为工程背景,采用Midas/Civil软件建立桥梁的三维有限元模型,并对其各施工节段进行仿真分析。通过比较各阶段的杆单元的变形及内力,从而确定更加合理的杆件拼装顺序。结果表明,方案Ⅰ所引起的下弦节点变形略低方案Ⅱ。随着桁架长度的不断增长,待拼接杆件的竖向变形逐渐增大,并在跨中处达最大值。两种悬拼方案下的桁架待拼杆端部的竖向下沉位移存在较大的差异。竖向位移是上平联杆件安装过程中的主要控制因素。方案Ⅰ中大部分杆件产生的变形和内力均低于方案Ⅱ。

合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度钢-铝组合张弦空间桁架屋盖体系设计技术研究

针对合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度屋盖,提出一种钢-铝组合张弦空间桁架新型受力体系,其中上部组合桁架的下弦杆、腹杆采用钢构件,组合桁架上弦杆采用铝合金型材,撑杆和拉索为钢结构,该体系集合了传统张弦桁架空间受力特点和铝合金结构的优点,形成铝合金主结构与屋盖围护系统一体化设计。介绍了屋盖受力体系的构成、钢-铝合金连接节点、一体化屋面和张弦桁架的分析设计结果,同时研究了屋盖结构的稳定性、抗连续倒塌等问题。分析结果表明,屋盖体系各项指标均满足规范要求,可为钢-铝合金组合空间桁架结构体系的研究和应用提供参考。

某建筑功能复杂的综合体育馆大跨结构设计

成都体育学院综合体育馆项目主体采用现浇混凝土框架结构体系,屋盖大跨度钢结构采用张弦桁架,存在建筑功能复杂、楼板不连续、斜柱、扭转不规则等特点。介绍了项目的结构设计详情,对项目中大跨度钢结构屋盖进行多种结构方案比选,充分考虑建筑外形特点,采用张弦桁架结构实现了建筑结构一体化设计。对大跨度钢结构屋盖进行了线性和非线性稳定分析,结果表明结构稳定性能较好;采用动力方法对大跨度钢屋盖结构进行了防连续性倒塌分析,并对屋盖结构的关键节点进行有限元分析,改善了《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)关于销轴节点局部承压的计算方法。采用大直径缓连接预应力技术保证大跨度混凝土结构的安全,同时采用变截面的次梁设计方法解决了支承主梁的剪扭计算超限的难题。

某会展中心展厅异形复杂大跨结构选型与设计

黄河三角洲农产品交易服务中心含5个展厅和一个会议中心,均为大跨复杂结构,介绍了展厅屋盖结构选型、主体结构与贝壳造型幕墙刚架一体化分析设计,以及针对超长、大跨、大悬挑等特点采取的计算及构造措施。探讨了1#展厅屋盖张弦钢拱架结构的形态确定、索张力控制、单榀拱架和整体结构计算比较、包络设计、整体稳定分析等问题。针对5#展厅斜柱支撑的屋盖结构及下部支撑屋面的分叉柱分别进行了整体分析和细部有限元分析。结果表明整体结构满足设计要求,具有良好的工作性能。

曲弦钢桁加劲连续梁桥挂篮施工监控

随着挂篮在大跨径桥梁悬臂浇筑过程中的广泛应用,由于设计和施工不当所致的挂篮坠落事故时有发生。以曲弦钢桁加劲连续梁桥为工程背景,介绍三角形挂篮系统的前吊杆、后吊杆、模板、操作平台和走行系统,采用外置式的钢弦应变计监测不同工况下的前吊杆和后吊杆的内力,并与理论值进行对比分析。结果表明,吊杆的实测内力值略低于理论值,靠近箱梁腹板处的吊杆内力值最大,且随着吊杆距离的增大而减小,应予以重视。研究成果可为今后类似同类施工提供参考。

某电厂煤场封闭大跨度张弦拱桁架结构分析与设计

某电厂煤场封闭采用大跨度张弦拱桁架结构体系,跨度192m,长度218m,断面采用三心圆形式。满足设备堆取煤作业要求,结合网格规范中拱桁架参数建议,进行了主桁架、联系桁架、交叉撑和拉索布置;根据相关规范考虑荷载效应和荷载组合,进行了结构静力性能和动力性能分析和设计;按照第一阶屈曲模态考虑初始缺陷分布模式,进行了非线性稳定分析;针对拉索锚固关键节点,建立有限元模型进行极限承载力分析,承载力高于拉索破断力;最后给出该种结构设计建议。

大跨度Y形中柱封闭料场空间结构设计与施工

以某铸管综合料场封闭工程为例,介绍了采用Y形中柱的总跨度达到330 m的双跨空间结构设计与施工特点。通过对国内大跨度封闭料场常用结构体系和施工方法进行总结与概括;以综合料场为研究对象,从结构选型与优化角度论述了采用Y形中柱空间结构体系的特点,接着对适应此体系结构特点的施工方法进行比选,确定采用带Y形中柱滑移施工方法。工程整体建设过程可供同类型料场封闭工程借鉴。

大型火力发电厂超大跨度煤场封闭施工的工艺实践

为保证200 m以上超大跨度预应力拉索的张弦桁架形式结构封闭煤场的建设质量和施工安全,以国内某2×1000 MW机组火力发电厂超大跨度封闭煤场为例,详细描述了超大跨度封闭式煤场预应力张弦桁架施工的技术细节及具体施工步骤、预应力设备选用、锁具安装及张拉控制细节。对张拉的各种受力工况进行了详细的施工模拟有限元数值分析。在张拉预应力施工过程中进行监测,做到仿真分析过程数据与现场施工控制的数据趋于一致,保证现场施工预应力张弦桁架的安全、准确、受力合理。实际张拉控制的竖向位移和张拉控制力,与张拉施工模拟分析时的竖向位移和张拉轴力数据一致性较高(最大相对误差分别为1.78%和0.15%),施工完成后的应力与设计要求基本吻合,可为超大跨度预应力张弦桁架结构的封闭煤场施工提供参考。

基于张拉弦技术的现浇楼板模板支架研究

文中围绕应用张拉弦技术调节支撑装置,型钢结构建筑、楼板施工荷载通过钢结构型钢梁传递的楼板模板支撑体系等进行探讨,从方案的设计、材料的选取、施工过程的质量控制入手,加快楼层施工进度,提升施工效率,降低支模结构的安装成本,提高企业经济效益和社会效益。

大跨径张弦桁架桥受力分析研究

张弦桁架桥作为一种新型桥梁结构,目前缺少设计施工方面的参考经验。为此,通过实际案例介绍大跨径张弦桁架桥的受力性能分析及施工方案,为类似工程提供案例参考。以大跨径张弦桁架桥项目为工程背景,采用Midas Civil建立桥梁有限元模型进行分析,得出张弦桁架桥结构体系受力规律及控制荷载,并对桥梁的强度、稳定性、挠度及人致振动等方面进行验算,同时提供施工方案指导。

180 m跨景观钢桁架桥风致振动试验研究

介绍了杭州市滨江区沿钱塘江区域亚运提升工程中180 m跨度的景观钢桁架桥(拱形桁架+张弦组合钢桥)的风致振动试验研究案例。风洞试验结果表明,由于该桥中间桥面是上下透风的钢桁架结构,杆件多,且桥面窄,有效干扰了卡门涡街的形成,实验过程中未出现明显的桥梁涡振现象。该桥即使在60 m/s风速作用下,其静力失稳、颤振稳定问题也能够得到保障。钢桁架人行桥的抗风试验研究为设计提供了充分的检验依据,亦可供类似钢桁架工程参考。

平面张弦结构抗连续倒塌的动力分析

杆件由于爆炸、腐蚀等发生脆性破坏后引起剩余结构的振动和压杆由于失稳过程中的弹性突跳(Snap-through)引起的相邻结构振动是张弦结构倒塌过程中常伴生的两种动力现象。本文对第一种动力响应产生的原因、失效构件的模拟方法进行了分析,说明进行张弦结构抗连续倒塌的动力分析应采用初始条件法模拟构件的失效。根据张弦结构的特点,从构件失效和结构失效两方面提出了张弦结构倒塌失效的评估准则,并采用变换荷载路径法通过静力连续倒塌分析找出张弦结构各部分的关键构件;然后采用初始条件法按考虑几何非线性、阻尼比、材料非线性等分别模拟这些关键构件失效引起的动力响应,得到了平面张弦结构各部分构件失效的动力特性、动力放大系数和失效构件的位置,并对不同失效时间进行动力响应分析得到张弦结构动力效应与构件失效时间的关系曲线。最后给出张弦结构进行抗连续倒塌分析的一些结论和建议,如进行连续倒塌动力时程分析时初始失效杆件选取和失效时间取值以及弹性动力放大系数与塑性动力放大系数的区别等,为张弦结构的抗连续倒塌设计提供技术支持和参考。

超大跨度预应力张弦桁架结构施工

哈尔滨会展体育中心1号钢结构工程屋面为支座跨度128m的超大跨度预应力张弦桁架结构。介绍单榀张弦桁架下弦拉索的安装与胎架一次张拉法施工工艺。