西藏某钢框架住宅结构设计

因钢框架结构相对混凝土结构具有自重轻、强度高、抗震性能好、施工周期短和节能环保等优点,在西藏某政府周转房设计中采用装配式钢框架结构形式,对钢框架结构在高层住宅中的应用进行技术探讨。首先,根据建筑布置及初步结构计算,确定钢框柱、梁、板的布置及截面尺寸;其次,用PKPM计算结构的各项性能指标;最后,进行节点和楼梯及防火设计。结果表明:结构模型的各项指标均满足现行规范要求,该设计方案是可行的,可供相关工程参考。

武汉光谷电竞馆建筑结构一体化设计与分析

武汉光谷电竞馆采用框架-剪力墙结构体系,为了实现荷载传递,结构中局部使用了钢斜撑、吊挂、托柱转换等结构形式。由于比赛大厅及建筑造型的影响,6层和屋面均采用大跨度钢桁架结构。建筑折面外表皮钢网格结构与主体结构采用一体化设计,从而达到结构与建筑形态的统一协调。本工程属于特别不规则的高层结构,运用多个计算软件对结构进行了静力弹性分析、弹性时程分析、中大震下的等效弹性分析和大震弹塑性分析。各项计算结果对比分析表明,结构满足预定的C级性能目标。最后,给出了本工程结构所采用的施工阶段分析步骤,并介绍了6层大跨度钢桁架典型支座节点设计、外表皮钢网格结构与内部混凝土结构的连接节点设计。

管桁架K型搭接节点隐蔽焊缝在某国家足球场项目中的应用研究

为解决管桁架相贯节点中K型、KK型、KN型等多构件相交节点出现搭接型相贯节点时在满足一定限定条件下,隐蔽焊缝不焊接也不减低节点承载力,保证施工的连续性,提高生产效率。本文结合相关研究文献及验证,并结合实际项目中应用情况,希望为后续类似节点施工提供参考。

上跨运营铁路双层简支钢桁梁桥节点构造对比分析

为研究钢桁梁桥节点处支管之间构造差异对结构静力性能的影响,以蒸汽管网双层简支钢桁梁跨越铁路工程为例,节点处支管构造原则存在一定的差异,通过建立Midas整体模型,对支管分离与支管搭接两种不同节点构造情况进行对比,分析杆件受力性能的差异。结果表明,支管分离与支管搭接对支点附近节点斜腹杆影响较大,支管分离时,下弦杆节点斜腹杆应力最大达262 MPa,比支管搭接时斜腹杆应力大85 MPa;上弦杆节点斜腹杆应力最大达279 MPa,比支管搭接时斜腹杆应力大66 MPa,不满足主+附荷载组合作用下拉杆容许应力260 MPa的要求,需进一步提高支点处斜腹杆的杆件尺寸,以满足规范要求。通过对比节点构造差异对结构静力性能的影响,有助于合理优化结构杆件设计,为类似工程提供参考。

装配式钢筋桁架楼承板施工工艺研究

以实际工程项目为背景,介绍了装配式钢筋桁架楼承板的基本组成部分,基于前期计算及实际应用对楼承板的材料、尺寸提出了量化要求,在符合装配式混凝土主体结构的施工节点要求下,梳理了三个在施工过程中较为常见的节点深化设计问题并对拟解决措施进行说明。为实现“提质、增效”的工程管理目标,对装配式钢筋桁架楼承板的施工难点进行了分析总结,以期对同类建设项目有一定的借鉴意义。

大跨度公路及公铁两用钢桁梁桥大节段制造关键技术探讨

本文针对钢桁梁大节段的几种典型结构形式,从超长U肋压型、双节间杆件制作、特殊部位焊接、大节段精度控制等特点出发,制定合理可行的制造工艺,通过设计切实可行的胎架,采用合理的组装、焊接工艺,有效保证钢桁梁大节段的制造精度。

高速公路曲线双幅连续钢桁梁桥设计

江苏省常熟市的常福公路分离式立交桥主桥采用(85+125+75.08)m三跨连续下承式钢桁梁,分左右两幅布置,单幅桥采用两片带竖杆的三角桁作为主桁,主桁中心距为22.25 m。主桥平面位于半径为6496 m的圆曲线上,设计考虑制造、安装方便,每片主桁分别在两个中支点及中跨中心处设置3个弯折点,有效减小加宽宽度。单幅桥主桁横断面采用平行四边形布置,内外侧主桁杆件高度与桁高保持一致,主桁中心高差为40.5 cm,横联及桥门架设置横坡。主桥采用顶推施工方法,以减小建设期对航运的影响。桥梁主桁的位置选择与折弯节点板的处理方式,可供类似工程设计参考。

某近40m高单层重型钢结构厂房结构设计

采用MIDAS和PKPM软件对绿色新型路面材料厂房模型进行分析,同时采用midas FEA NX对复杂关键节点进行有限元分析。介绍了厂房的结构体系选型,构件布置和选型、整体模型,以及构件分析结果、节点有限元分析结果。结果表明,较高的厂房采用格构式柱和桁架的结构形式,能有效提高结构刚度和稳定性,同时可节省一定的钢材。

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。

西北某高校体育馆大跨钢屋盖结构方案比选与设计

针对西北某高校体育馆钢屋盖结构方案比选,对比分析了两种屋盖方案布置的合理性和用钢量指标。采用3D3S软件对钢结构屋盖进行单独分析与设计,并采用YJK设计软件对比赛场馆上部钢结构与下部混凝土结构进行整体建模分析。最终选用双层(局部3层)正放四角锥螺栓球网架结构体系,支座四周采用3层网架变截面轻盈出挑,以实现建筑造型要求。对关键支座节点采用midas FEA进行了有限元分析验算。结果表明:采用网架变截面悬挑体系能更好地实现建筑造型,节点受力更合理且用钢量更低;支座选用双向抗震球铰钢支座,能有效减小温度应力的不利影响;关键节点采用有限元辅助分析是有必要的。

新型环氧树脂混凝土桁架结构装配式节点研究

新型环氧树脂混凝土桁架结构的杆件采用新型环氧树脂混凝土材料制作而成,杆件内部配置纵向受力钢筋,部件之间采用螺栓和节点板进行连接,桁架结构采用华伦式桁架结构形式。将桁架结构装配式节点整体作为研究对象,简单介绍了基本假定及材料本构关系等理论分析基础,建立了桁架结构装配式节点有限元模型,研究了桁架结构装配式节点的竖向位移并绘制出挠度曲线变化图,分析节点板、节点板内钢筋网、杆件、钢筋骨架和螺栓应力分布和大小。结果表明,在新型环氧树脂混凝土桁架结构装配式节点中,跨中挠度最大值为26.65mm,节点板内应力最大值为68.68N/mm^(2),节点板内钢筋网应力最大值为267.8N/mm^(2),杆件内部最大应力为64.03N/mm^(2),螺栓群的最大应力为979.6N/mm^(2)。为明确桁架结构的选取提供理论依据,为后续新型环氧树脂混凝土桁架结构的位移计算提供依据。

基于响应面法的钢管混凝土桁梁桥的关键节点优化

节点作为组合桁梁桥的脆弱部位,设计参数的合理与桥梁整体结构的安全直接相关。由于节点受力性质与结构构造较为复杂,全桥整体分析不能得出局部区域的准确应力。传统的设计与优化方法没有考虑到节点局部受力以及对应的参数优化方法,且存在着优化效率和优化程度低的局限,为此提出一种基于响应面法的设计参数优化方法,该优化方法可较准确地估算出不同设计参数组合对应的优化目标值,相较于传统的有限元法可减小工作量,提高优化效率。以简支组合桁梁桥为案例,提取全桥有限元分析中节点受力并应用于局部建模受力分析中,根据受力分析选取关键设计参数作为设计变量对节点安全性、经济性进行参数优化,并通过有限元分析反证最终优化方案的合理性。结果表明:最终优化方案的各个优化目标均得到显著改善,其他受力指标也得到了较大优化。优化后的节点钢结构最大等效应力降低了14%,混凝土结构最大主拉应力降低了35%,最大主压应力降低了16%,结构变形量降低了2%,用钢量增加了2%,单目标函数优化了15%;所提出的响应曲面优化法可以减小在传统方法中由于多次试错、调整结构设计参数而产生大量建模分析工作,其优化结果相对于传统方法有着较高的优化精度和优化效率,为组合桁梁桥的节点优化提供参考。

某项目空间钢结构关键节点受力性能分析

某酒店项目顶部由椭球体钢结构连接两侧主楼形成高空连廊。钢结构连廊位于顶部18层至20层,由两层钢桁架结构组成。为研究项目中空间钢结构关键节点受力性能,分别选取20层典型钢桁架节点和防屈曲约束支撑连接节点进行了有限元分析。基于ANSYS软件建立了有限元分析模型,重点研究了各控制工况作用下节点的变形与应力分布特性。根据有限元分析结果,在未考虑加劲板有利作用的情况下,关键部位空间钢桁架节点在三种控制工况下的最大变形值为3.8mm,最大应力值为239.9MPa。在最不利荷载作用下,防屈曲约束支撑连接节点区域最大应力值为264.9MPa。总体来看,空间钢桁架节点和防屈曲约束支撑连接节点刚度较大,满足设计要求。关键节点受力分析结果为钢结构连廊提升施工组织提供技术支撑,并为类似项目设计分析提供参考。

装配式方钢管-桁架梁外套筒式连接节点试验研究

为深入分析装配式方钢管柱-桁架梁外套筒式连接节点的可行性,采用ABAQUS有限元软件对该连接节点进行了数值模拟,通过低周荷载反复模拟实验,获取此节点的滞回曲线、骨架曲线、延性等参数,详细研究了节点时间在加载过程中的破坏过程,对其承载性能及延性能力的影响。研究表明在低周往复加载方式下该试件节点的破坏主要为桁架梁的腹杆及弦杆发生破坏,在加载过程中试件连接节点部位未发生破坏,满足“强节点,弱构件”的抗震设计原则。

敞开式连续钢桁架节点设计与分析——以赣州螺溪洲大桥为例

常规钢桁架桥梁上部存在较多的横联及平联,影响桥梁的通透性及景观效果,而敞开式钢桁架桥能较好解决这一问题,使其在城市桥梁中得到更广泛应用。以赣州螺溪洲大桥为例,对大跨径敞开式钢桁架桥的整体受力性能进行分析。在整体分析基础上,选取受力最不利的隔离体模型进行局部有限元分析。局部模型上部最大等效应力出现在斜腹杆与竖腹杆的节点板连接处,局部模型下部最大等效应力出现在主梁纵向支座加劲肋与横隔板交界处,且应力峰值均小于钢材屈服应力。故应重视大跨径敞开式钢桁架桥节点应力集中部位的设计,也为同类型桥梁的节点设计和分析提供一定参考。

某超限高层多塔复杂连体结构抗震性能研究

某四塔高位连体的超限高层建筑,地上共4个塔楼,最低16层,最高23层,采用钢筋混凝土框架核心筒结构。底部四层裙房,采用钢筋混凝土框架结构。在13~15层处设2层通高的大跨钢结构空中连廊,将4栋主楼在建筑造型上连为一体。针对工程特点,在参考国内若干个类似的多塔高位连体的工程案例后,确定采用空中连廊与主楼以隔震支座弱连接的方案。在结构计算中,按固定铰、隔震支座、分塔设集中力3种不同的方式模拟空中连廊对主楼的影响,并分别进行常规的小震分析、性能化设计、小震弹性时程分析、大震动力弹塑性分析、关键节点有限元应力分析、连廊楼盖舒适度验算及防连续倒塌验算,较为全面地掌握结构整体及关键部位的受力特性。同时采取控制竖向构件轴压比、提高核心筒配筋率、在关键构件设置型钢等技术措施,达到预定的性能目标。

悬索形敞开式钢桁架桥K型节点设计及研究

悬索形钢桁架桥以其形如山峦、美观独特的结构形式和主梁高度低的特点,在景观桥梁及大跨度桥梁中尤受青睐。尤其是无平联的敞开式K型桁架,作为一种“崭新”的桥梁结构形式,简洁通透、美观经济,在城市桥梁中具有较强的竞争力。螺溪洲大桥是国内跨度第一的悬索形敞开式景观钢桁架桥,以其为例,对大跨径悬索形敞开式K型钢桁架桥梁的整体结构性能、构造细节、K型节点受力特性进行研究和分析,为我国今后类似桥梁建设提供实践经验。

冶金厂房桁架钢结构节点受力分析

为掌握冶金厂房在实际应用工况下的安全性和稳定性,以冶金厂房格构柱节点和桁架节点为研究对象,基于ANSYS有限元分析软件,分别构建仿真模型,根据实际工况设置相应的载荷,并完成网格划分。针对冶金厂房格构筑节点的受力情况和需补强的桁架节点,提出了相应的补强措施。

桁架节点不同有限元分析建模方法的探讨

钢桁梁节点进行有限元数值模拟分析时,采用多尺度模型方式或者节点模型方式进行分析较为常见,以多尺度模型计算结果为参考,采用位移边界和内力边界综合施加方式建立的节点模型的结果与其相差较小,两种方式的模型均可以用于节点分析。结合某一顶推施工的钢桁梁最大悬臂施工状态时的节点,利用有限元软件MIDAS Civil和MIDAS FEA NX,采用不同的单元类型(梁单元或实体单元)对节点进行分析对比,确定节点模型用于实际工程的节点分析更具有优势。此结论可为相似工程的节点分析提供参考。

变弧度管桁架现场制作安装施工工艺应用

文章以某工程项目作为研究案例,对变弧度管桁架安装技术进行全面的研究分析,结合实践效果来看,在实际施工过程中,钢柱的端部安装钢板,强化树状节点的受力性能,利用大型胎架实现定位功能,不需要配备预制模具,能够有效提高施工效率,保证安装质量,缩短施工工期。