广西钦州市体育场钢结构抗风设计

广西钦州体育场造型新颖,酷似海边飘带,包含东、西两看台,看台下部为钢筋混凝土框架结构,上部采用大跨度悬挑钢结构。体育场西看台屋盖南北长近300m,最宽处39m,屋盖钢结构支承在高差悬殊的混凝土结构上。本文结合风洞试验结果对体育场钢结构的风荷载和风振响应进行了分析,给出了考虑各个风向角下结构响应及风振系数的等效静风荷载,并在此基础上对结构进行了整体计算分析。结果表明,本结构属于风敏感结构,西看台钢结构悬挑部分在风荷载工况下位移比较大,因此需在前支座处构造设置设抗风拉杆。     

广西钦州市体育场钢结构整体稳定性设计

广西钦州市体育场空间造型复杂,包含东、西两看台,看台下部为钢筋混凝土框架结构,上部采用大跨度悬挑钢结构。屋盖主桁架通过支座支承在高差悬殊的混凝土结构上,主支撑结构采用前锥型-后V型支撑,形成的结构传力途径简单明确。但每一单榀大悬挑主钢架容易形成瞬变机构,由于各榀主悬挑结构及其支撑在空间上具有不同的x、y、z坐标而不共面,各榀间又通过相应的结构联系桁架形成稳定的整体结构。本文为了研究屋盖钢结构整体稳定性,根据各荷载工况响应计算,确定了恒、活荷载及风荷载为主要控制荷载,从而以相应的荷载组合来计算整体稳定系数,在计算上验证了整体结构稳定性。计算方法采用Sap2000程序对钢结构进行了线性特征值屈曲计算,并考虑初始几何缺陷,其中风荷载采用风洞实验结果。屈曲计算结果表明,钢结构整体稳定性满足安全要求,具有足够的屈曲安全系数。钢结构的整体稳定性也需在结构布置、支座设计及相应节点设计上的保证。     

某大跨度挑台舒适度分析及振动控制

某景观挑台采用大跨度柔性悬挑钢结构,挑出长度约27m,在人行荷载及山区复杂风场下易发生结构竖向振动.人行荷载作用下的舒适度分析结果表明,结构竖向振动加速度大于规范限值,不满足舒适度要求;采取TMD减振措施后,结构的加速度响应得到了有效控制.根据数值风洞模拟得到的体型系数及Python编程模拟的风荷载时程,采用时域分析法进行风振分析,结果表明,结构振动加速度满足舒适度要求,风荷载单独作用下无需额外采取结构减振措施.人群荷载及风荷载共同作用时结构的竖向振动加速度稳定值小于0.5m/s2,但加速度峰值大于两种荷载分别作用时的加速度峰值之和,因此人行荷载及风荷载对结构的影响不能简单叠加,必要时应进行两种荷载共同作用下的振动分析及减振控制.     

某厂办公楼预应力钢结构模拟分析

某厂办公楼屋盖钢结构工程,属大跨度大悬挑管桁架结构,采用在管桁架中增设预应力索来控制钢屋盖悬挑部分结构的挠度值。为此介绍钢结构预应力模拟计算与现场施工安装顺序对结构的影响。     

天津静海团泊足球场结构设计北大核心CSCD

天津静海团泊足球场采用由混凝土看台及钢结构罩篷组成的混合结构体系,看台设置型钢混凝土柱作为罩篷悬挑桁架的支座。为了真实模拟结构的整体刚度和自振特性,将混凝土看台及钢结构罩篷作为整体结构进行空间分析。基于工程实践,全面介绍结构设计中的关键问题,包括主桁架屋顶罩篷支座形式,设置预应力优化杆件截面、减小悬挑端挠度,假定塔柱与主桁架间的拉杆失效进行结构防倒塌分析。采用有限元软件对结构进行静力非线性、弹性反应谱、弹性时程、屈曲模态分析,验证了结构的安全、稳定、合理性。     

杭州奥体博览城网球中心结构设计研究综述

杭州奥体博览城网球中心的屋盖为开合屋盖,下部看台及功能用房采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,上覆的钢结构屋盖由固定屋盖和可移动屋盖组成,固定屋盖由24个花瓣形悬挑主桁架旋转复制组成,可移动屋盖由8片可旋转花瓣形网壳组成。固定屋盖上方设置的8片大悬挑移动屋盖,采用平面旋转45°的开启方式,8片花瓣闭合时覆盖整个场地。基于工程结构体系以及全过程结构设计,对于超长混凝土结构温度收缩效应计算方法、移动屋盖在移动过程中的多模型多工况设计、看台外倾引起的重力荷载作用下看台斜梁和顶部环梁受拉的处理、施工后浇带的合拢时间对于整体结构的受力的影响以及大跨度钢结构的屈曲稳定等问题进行专项分析和处理,可为类似工程结构设计提供参考。     

温岭博物馆结构设计

温岭博物馆利用混凝土核心筒1~4、唯一1根垂直柱及14根落地外壳钢斜柱作为竖向支撑构件。通过在楼层板下设置的水平支撑系统、外壳壳面内的支撑系统,以及为控制竖向位移在楼层间设置的垂直支撑系统,综合构成一个完整的空间钢结构构架。平面和立面均无规则可循。为满足结构设计安全及使用要求,采用SAP2000V15.1及MIDAS Gen8.0对结构进行了整体分析计算,大跨度室内楼梯的舒适度验算,及大跨度屋盖结构的整体屈曲稳定分析。分析结果表明:温岭博物馆主体结构稳定可靠,大跨度室内楼梯满足正常使用和舒适度的要求,大跨度屋盖结构具有足够的稳定承载能力。     

体育场异形屋盖大跨度悬挑钢桁架施工技术

在莱茵体育生活之城项目足球场看台异形屋盖钢结构施工中,为了解决大跨度悬挑钢桁架安装施工难题,通过优化施工部署和关键技术,从吊装方法和机械选型、临时支撑架设置、悬挑桁架预起拱和整体分批、分级综合卸载等多方面入手,有效地控制了钢结构的变形,确保了异形屋盖大跨度悬挑钢桁架结构顺利安装,同时实现了安装施工的高效性、安全性及经济性,可为类似工程提供借鉴。     

某大跨度室内运动场楼盖舒适度分析与设计

人们在楼盖上活动时,楼盖的振动会对人们的心理造成影响。当楼盖跨度较大,或有较大悬挑时,楼盖的竖向振动容易造成人员心理不舒适。国内相关规范普遍采用竖向自振频率与竖向振动最大加速度两个指标来评判结构的舒适度。采用Midas gen通用有限元结构软件,对南宁某大跨度室内运动场中舒适度两个指标进行分析计算,结果表明该结构满足舒适度要求。最后,分析了不同因素对舒适度的影响,得出了一些有益的结论。     

某礼堂观众厅二层楼座结构设计

某礼堂属大型剧场建筑，使用要求较高。观众厅包含池座及一层悬挑楼座，该层楼座横向跨度达到33in，宽度达到10m。因建筑总高度及建筑面积等设计条件限制，以及后部结构整体抗倾覆能力较弱，且构件高度受限，将二层楼座设计为沿长向受力的大跨度预应力主次梁钢结构＋组合楼板体系。主要介绍针对二层楼座的特点，采取的分析方法，钢结构设计措施，体外预应力设计及舒适度设计。     

大连国际会议中心楼盖振动测试与分析

大连国际会议中心15.30m标高平台周圈均为大悬挑结构形式,各会议厅也主要采用大跨度钢楼盖,对人行激励可能会非常敏感。而该建筑功能对舒适度的要求较高,所以需重视人行激励下的楼盖振动问题。本工程中较多地采用悬挑与大跨度的结构形式,所以楼盖的竖向振动就成为比较重要的问题。对结构自振特性做了初算,并进行了现场测试,根据现场测试结果调校模型,将加速度分析结果与实测结果进行比对。列出了各分区的自振特性,根据各分区的功能情况进行加速度分析,并将达沃斯会议厅随机振动分析的加速度情况和国际标准组织ISO的方法进行了比较。     

某商业大跨楼盖的舒适度计算分析

因某钢结构商业及商业街项目,平面较为复杂,钢梁跨度较大,容易出现舒适度问题。文中通过简化计算方法和有限元分析方法,对该项目大跨楼盖的舒适度进行了计算分析。结果表明该商业的大跨楼盖部分的舒适度满足现行规范的要求。两种分析方法的结果较为接近,适用于指导规则的楼盖布置,对于复杂楼盖,需采用有限元分析进一步复核。     

大跨度钢结构抗连续倒塌动力分析关键问题研究

对大跨度钢结构抗连续倒塌动力分析中的关键问题进行研究,运用等效荷载瞬时卸载法对结构进行抗连续倒塌的动力分析,并借鉴美国规范对等效荷载提出取值方法建议。分析表明,应用等效荷载瞬时卸载法分析结构抗连续倒塌的精度主要取决于加载的时程曲线。根据动力学知识推导出求解结构关键构件失效前等效荷载最小作用时间的计算式,并与实际工程算例进行比较,其结果吻合较好。同时通过有限元数值分析,提出等效荷载卸载的最长时间为构件失效后模型的第1阶竖向自振周期的1/10。通过实际工程算例介绍抗连续倒塌动力分析的承载力和变形判定准则,分析在关键构件失效瞬间结构的应力比和变形能否满足设计要求。结果表明,应用等效荷载瞬时卸载法模拟大跨度钢结构关键构件失效后的受力和变形情况可行,与静力法相互补充可对大跨度钢结构进行抗连续倒塌分析。     

大跨度悬挑钢结构制作与吊装施工

针对展示厅部分大跨度悬挑钢结构施工,通过三维立体建模、深化设计,工厂进行预拼装,高大桁架等构件采用高空分榀拼装法吊装,保证了钢结构工程的顺利施工.     

风荷载作用下建筑钢结构人体舒适度限值探讨

在钢结构设计中,由于振动而引起的人体舒适度问题不可忽视。国内对钢结构适用性验算主要侧重于验算结构在风荷载作用下的水平侧移是否满足建筑设计标准限值的要求,对结构的人体舒适度问题关注较少。GB 50017—2003《钢结构设计规范》中对钢结构在风荷载作用下的人体舒适度限值也缺乏相关规定。针对此现状,首先对国内外有关人体舒适度的研究成果进行总结,介绍影响人体舒适度的因素,回顾和比较各国和各地区钢结构设计规范中有关人体舒适度的条文内容,探讨目前建筑钢结构人体舒适度限值研究中存在的一些问题,最后给出建筑钢结构在风荷载作用下建议采用的舒适度限值,为《钢结构设计规范》修订和工程应用提供参考。     

天津文化中心图书馆复杂钢框架体系安装技术

天津文化中心图书馆采用了全新的设计理念,实现了超大共享空间、低层阶梯状的平台与上部大跨度连廊以及大尺度悬挑形成的方格造型。结构设计必须采用不对称的框架-支撑结构体系,这种结构体系在国内的钢结构设计中尚属首次,主要特点为:存在楼板开大洞、扭转不规则、侧向刚度不规则、竖向构件不连续以及大跨度、大悬挑桁架等。施工过程中综合使用了"结构补偿、施工方案虚拟技术、多级荷载转换施工技术、工程施工全程实时监控技术",有效地控制了钢结构安装过程中出现的应力与应变,结构安装精度达到了国家规范与设计要求。     

财富中心悬吊楼盖结构舒适度设计及检测

大跨度空间结构楼盖的人行舒适度问题是结构设计中不可忽视的重要因素。在对结构舒适度使用性能的评价方法和评价标准总结归纳的基础上,提出了通过分析楼盖结构的振动特性,如最小自振频率、振动峰值加速度等,来控制楼盖结构的刚度,作为结构舒适度设计依据的方法。设计方法成功应用于财富中心的大跨度悬吊楼盖结构设计,并结合回廊第1阶的自振频率及模态的工程实测结果,验证了分析方法的可靠性。     

深圳北站东西广场联系人行天桥舒适度分析

该广场联系人行天桥位于深圳火车北站站房北侧,联系北站东、西广场。本文针对联系人行天桥大跨度桥面的振动舒适度问题,建立天桥的整体有限元模型,以IABSE建议的单人步行激励为基础,人行步频1.6Hz～2.4Hz之间,考虑行人起步相位随机分布,通过多点输入时程分析方法求得结构的加速度响应。据此,对该天桥进行了人行走舒适度分析,并参考ATC给出了天桥的人行舒适度性能水准。分析研究表明,该天桥具有适宜的人行舒适度,结构设计对结构响应较大处进行了针对性的加强,可更有效地提高舒适度。所采用的计算分析方法及天桥人行舒适度性能水准对同类型大跨天桥结构设计具有一定的参考价值。     

钢空腹夹层板楼盖结构舒适度动力时程分析

对于大跨度楼盖结构,楼盖舒适度是一项重要评判标准。当不能满足要求时还会严重影响楼盖的正常使用。本文使用大型有限元软件SAP2000,选取行走路线单点激励法对钢空腹夹层板楼盖结构进行自振频率和竖向振动加速度峰值分析,以对该种新型楼盖结构的实际工程提供设计依据。     

体内预应力在大悬挑结构中的应用

对某钢筋混凝土多层大悬挑结构进行受力分析和优化设计,结合建筑造型,采用斜拉钢管内设预应力筋吊拉多层钢筋混凝土悬挑梁,一次施加预应力,形成空间整体悬挑桁架,解决了钢筋混凝土大悬挑梁的承载力和变形问题。同时对钢管节点设计、张拉控制应力、预应力损失的控制、张拉过程及监测过程提出了设计建议。