曲靖体育场铸钢节点安装控制技术

曲靖体育场属于复杂大跨度空间结构。其铸钢节点连接杆件较多、荷载较大、受力情况复杂,皆为关系到整体结构安全的关键部位。加工前运用有限元技术分析铸钢节点在各种受力状态下的应力分布特点、塑性发展过程、节点破坏机理及节点的极限承载力、进场前铸钢节点材质控制及力学性能检测、安装过程中一系列定位控制措施的应用,有效地控制了铸钢节点对主桁架变形的影响。工程实践表明,铸钢节点安装控制技术为曲靖体育场大跨度复杂管桁架屋盖工程的顺利施工提供了保障,切实可行。     

某大跨度空间钢管桁架拱门结构设计

以某标识性拱门项目为例,介绍了大跨度空间钢管桁架的设计要点.采用MIDAS软件对结构进行整体受力和位移分析、非线性稳定性分析、复杂节点受力分析以及施工阶段模拟分析.分析结果表明,该结构位移及强度满足规范要求,其整体稳定性较强,关键复杂节点受力性能良好,施工阶段模拟分析能够保障支撑胎架拆除阶段整体的结构安全性.对于类似大跨度项目,应对结构关键节点进行针对性分析,并充分结合现场施工组织,对施工过程中结构内力变化进行综合评估.     

大跨复杂斜撑钢结构铸钢节点力学性能分析

大跨斜撑钢结构节点受力复杂且施工难度较大,其节点通常采用整体式铸钢节点。根据实际工程建立铸钢节点精细化有限元分析模型,研究结构施工过程中铸钢节点的力学性能和安全性能。选取四个关键施工阶段,研究施工过程中铸钢节点关键部位应力及位移,同时分析壁厚和倒角半径对铸钢节点受力性能的影响。结果表明:施工过程中,由于倒角部位截面刚度突变,部分出现应力集中现象,其余部位应力较小;施工过程中铸钢节点圆柱由于截面刚度较小,其端部变形较大。研究成果可为大跨复杂斜撑钢结构铸钢节点设计及施工提供参考。     

大跨度钢桁架梁焊接拼接节点加固设计及监测分析

大跨度钢桁架常采用工厂分段制作、现场焊接拼接连接的方法进行施工安装,杆件拼接连接焊接施工质量直接影响结构承载能力和结构安全性。针对工程检测中发现的杆件拼接焊接的严重质量缺陷,考虑构件受力特点,采用腹板补强增大截面法进行焊接拼接节点加固。为了验证加固设计的有效性,对构件焊接拼接节点处的受力性能进行数值模拟分析和施工过程节点应力状态监测。通过对比分析数值模拟结果与钢桁架梁焊接拼接节点处应变实测结果,验证钢桁架梁采用腹板补强增大截面法进行焊接拼接节点加固的传力有效性。     

天津奥林匹克中心体育场铸钢节点试验研究

天津奥林匹克中心体育场大跨度钢管桁架结构铸钢节点受力和构造复杂,为考察铸钢节点的受力性能,评价其安全性,对铸钢节点进行了足尺试验和有限元计算分析。首先建立节点有限元实体模型进行有限元计算分析;根据有限元计算结果,布置应变测点,对节点进行设计荷载作用下的试验,得到节点应力试验值。结合试验结果与有限元计算结果,分析了节点的应力分布规律,表明天津奥林匹克中心体育场铸钢节点具有较高的承载性能和足够的安全性。     

腾讯滨海大厦汇交过渡节点设计

腾讯滨海大厦通过桁架实现了大跨度多道连接体。与此同时,桁架在汇交节点上连接的杆件数目较多,节点受力及构造非常复杂,初步设计阶段,汇交节点采用铸钢节点。后对铸钢节点进行了优化,采用钢骨混凝土柱过渡至钢管混凝土柱的汇交过渡节点。通过采取相应的构造措施,汇交过渡节点可以良好实现钢板、钢筋、混凝土的连续性,受力传递可靠。和铸钢节点相比,汇交过渡节点还能极大地减轻节点重量,降低制作、安装成本,缩短工期。此外,采用ABAQUS及ANSYS软件对汇交过渡节点进行有限元受力分析,计算结果表明,节点设计能满足既定性能目标及"强节点、弱构件"的要求。     

某电厂大跨度干煤棚钢结构整体稳定分析

拱形钢管桁架受力合理、外形美观、施工方便,在煤场封闭中得到广泛应用。由于拱形钢管桁架的自身受力特点,整体稳定往往是设计的关键。以某电厂大跨度干煤棚钢结构为例,进行了特征值屈曲分析,并通过引入初始缺陷进行了几何非线性分析,评估该种结构极限承载能力,最后探讨了提高该种结构极限承载力的方法。     

杭州东站站台雨棚结构设计及分析

杭州东站站台雨棚为交叉钢管桁架结构,具有较好的空间性能。为了研究该大跨度空间钢管结构的受力性能,利用规范理论与风洞试验相结合、足尺试验与有限元分析相结合等技术手段,对工程抗风和铸钢节点力学性能等进行了分析研究,在此基础上对该工程大跨度桁架结构的结构布置、节点设计与结构分析进行了介绍,对相似工程具有一定的参考价值。     

中庭多跨悬挑钢桁架逆作施工技术分析

大型场馆的桁架体系极具复杂性，而中庭区域采用大跨度悬挑钢结构是在工程项目中应用较为广泛的一项技术。本工程区别常规方法对悬挑桁架进行分段，采用胎架及高空散装法，更合理地对悬挑结构进行逆作施工，先把悬挑桁架补全为通跨桁架，改变结构受力体系，采用液压同步整体提升方式进行安装，最后再进行拆除卸载变换体系。选择了更为安全、高效的安装方案。     

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程监测与模拟分析

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程复杂,不同施工方案及阶段结构刚度和荷载变化对结构安全影响不容忽视,但目前国内外对大跨空间结构多进行施工成型后的静力分析,缺乏对复杂结构施工过程中的受力监测与分析。为研究西安某体育馆大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的受力与变形性能,采用有限元程序MIDAS/Gen模拟该大跨空间结构旋转累积滑移施工过程的8个不同阶段,对辐射状倒三角桁架、加强桁架及“Y”型格构柱三类关键构件的应力与位移进行了仿真分析,并与实际监测数据进行对比。结果表明:数值仿真模拟结果与施工实际监测数据吻合较好,验证了数值仿真模拟的可行性; 通过预测不同施工阶段结构应力变化及最不利危险施工节点,可为施工阶段健康监测系统的分区建立及关键节点布测提供思路与依据,具有实际工程意义; 大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的内力变化较大,最大竖向位移常发生于桁架中间部位的下弦,为保证施工阶段安全性,应对外环桁架竖向腹杆、中心环桁架腹杆及上弦等关键节点进行重点监测及预警,避免施工阶段构件受损,保障施工安全。     

重庆渝北体育馆铸钢节点受力性能分析

重庆渝北体育馆屋盖结构设计中采用大型铸钢节点,该铸钢节点的安全直接关系到整个结构的安全。为深入了解该铸钢节点的受力性能并确保结构在设计荷载下的安全性,根据设计要求对该铸钢节点进行精细有限元分析,从而了解该铸钢节点在设计荷载下的受力特征以及弹塑性极限承载性能。分析表明,该节点圆弧过渡区域存在应力集中现象。着重研究不同角度杆件交汇处的过渡圆弧半径对圆弧过渡区域应力集中的影响。分析结果表明:当铸钢节点处于弹性工作阶段时,过渡圆弧半径取临界半径值,能够显著降低圆弧过渡区域的应力集中,延缓节点屈服的进程。增大过渡圆弧半径时,当铸钢节点处于弹性工作阶段,小角度交汇处应力集中降低程度较大;当铸钢节点处于屈服阶段,大角度交汇处应力集中降低程度较大。     

湖北省科技馆新馆长悬臂类斜拉桥结构体系复杂铸钢节点设计研究

湖北省科技馆新馆主体采用核心筒-钢桁架-预应力拉索结构,核心筒为整个结构的受力主体,在其内部设有36处复杂铸钢节点。针对铸钢节点相连杆件较多,节点区域内应力分布复杂,通过缩尺静力加载试验,研究铸钢节点受力性能。由于试验中测点数量有限及测点位置选取的局限性,很难仅通过试验全方位了解节点受力性能。本工程通过有限元模拟和试验结合对铸钢节点进行受力分析。结果表明,铸钢节点在设计荷载作用下安全且具有一定的安全储备。     

虹桥高铁无柱雨棚铸钢节点的有限元分析及试验研究

京沪高铁上海虹桥站无柱雨棚钢结构中使用了较多的铸钢节点。从结构的整体安全性出发,深入了解该类节点的受力性能并确保其在设计荷载下的安全性十分必要。对该工程的部分主要铸钢节点进行了精细有限元分析和足尺模型试验研究,了解铸钢节点的应力分布特征和承载能力。通过有限元计算结果和足尺模型试验结果的对比,对有限元模型进行修正,进而计算节点的极限承载能力。最后,根据修正后的有限元模型对铸钢节点进行优化设计,在保证节点安全性的前提下,减缓了节点的应力集中,降低了铸钢节点的重量。     

重庆渝北体育馆铸钢节点有限元分析

为了深入了解重庆渝北体育馆屋盖结构设计中铸钢节点的受力性能并确保结构在设计荷载下的安全性,根据设计要求对该铸钢节点进行了精细有限元分析,从而了解该铸钢节点在设计荷载下的受力特征以及弹塑性极限承载性能。铸钢节点弹塑性极限承载力分析表明,该节点圆弧过渡区域存在应力集中现象。着重研究了圆弧过渡半径对节点极限承载力以及圆弧过渡区域应力集中的影响,对该铸钢节点的应力集中状况进行优化分析,分析结果表明,适当选取圆弧过渡半径的大小,能够显著降低圆弧过渡区域的应力集中,延缓节点屈服破坏的进程,从而提高节点的承载能力。最后提出降低该铸钢节点应力集中的措施,为设计提供依据。     

杭州奥体博览中心主体育场铸钢节点关键技术

杭州奥体博览中心主体育场钢结构罩棚由空间管桁架和弦支单层网壳钢结构体系组成,采用了大量铸钢节点。从铸钢节点设计、制作、安装和焊接等关键技术控制的研究出发,在设计阶段进行了节点构造设计以及承载能力分析;在加工制作过程中进行了铸造工艺以及质量控制研究;在铸钢节点安装过程中对安装定位、焊接工艺以及质量检验进行分析。实践表明通过对铸钢节点进行关键技术控制确保了铸钢节点的施工质量。     

亚投行大跨桁架带下挂结构的累计提升技术

亚投行总部办公场所项目大跨度桁架下挂两层钢梁,位于建筑的中心区,周边结构影响桁架施工。通过分析桁架位置的各种条件及桁架自身结构的特点,制订了累计提升的技术路线。根据结构受力的特点,设计了传压可卸荷节点,有效地使桁架受力满足设计要求。通过整体提升的反向操作,实现了整体下落的技术,使得吊挂结构在施工过程中完美的实现了设计的理念。整体提升技术的灵活运用解决了复杂环境下的钢结构安装难题,为类似结构的施工开拓了思路。     

重庆江北国际机场新航站楼大跨钢桁架铸钢节点性能研究

本文针对大跨钢桁架铸钢节点受力性能进行了相关的研究。通过重庆江北国际机场新航站楼钢桁架大型铸钢节点的现场跟踪测试,得到铸钢节点表面应力的测试值;利用Pro/E软件建立所测试的铸钢节点模型,并采用有限元软件进行弹性分析,得到各测点的应力值。通过比较铸钢节点表面测试值和相应测点分析值,发现现场测试应力值和计算分析值之间相互印证。在测试值与计算值印证较好情况下,可以推断节点内部应力分布。此外,还模拟了铸钢节点的典型缺陷并进行有限元分析,进而推断铸钢节点带缺陷工作状况对节点的受力性能影响程度。最后对铸钢节点在整个结构体系中的受力性能和安全性做出了评价,重庆江北国际机场新航站楼钢桁架铸钢节点是安全可靠的,具有充足的强度储备;并给出了节点的设计强度取值和判别式,可供类似的工程应用参考。     

异形空心构件螺栓端板连接节点设计与制作

国外某高铁站屋盖钢结构的主要构件采用十字形、U形等异形截面,主要节点均采用摩擦型高强螺栓端板连接,具有避免现场焊接、安装方便和施工快捷等优点。但由于采用内法兰连接时在端板附近要开手孔,会削弱构件在端板附近的截面尺寸,导致节点受力异常复杂。采用常规计算方法无法准确评估手孔对节点承载能力的影响,故采用考虑接触和螺栓预拉力的非线性有限元方法进行分析。对结构中3种关键螺栓端板连接进行了受力分析,总结出节点的受力性能和破坏形式,供结构设计与施工参考。     

多层大跨度钢桁架安装技术的研究

大跨度钢桁架体系在钢结构应用中较为广泛,常见为单层大跨度钢桁架体系,其安装方法较为成熟,而多层大跨度钢桁架结构体系的安装项目案例较少,其安装技术有待进一步细究。深圳市第三代指挥中心项目地上结构为六层连续大跨度钢桁架体系,建筑高度56 m,每层由六榀大跨度钢桁架+钢次梁组成,层高6.5～12 m不等,身处建筑密集城区,堆场道路等条件极其受限。对其安装方法进行比选,否定了整体提升、滑移安装等施工方法,最终采用施工快速、安全经济的单点式支撑体系原位安装钢桁架。通过对其结构形式、连接方式、端部节点构造的优化设计,达到快速安装拆卸的效果。每榀桁架在工厂制作时预起拱,现场安装时中间起拱值为60 mm,平面上由南向北采用分段进行原位安装,立面上采用以两层钢桁架为一个安装单元,与两侧结构形成双层框架体系后,再进行下层桁架支撑的卸载转运、楼板浇筑,完成本层楼板浇筑后再向上安装第三层桁架结构,按此顺序层层向上周转支撑体系进行桁架安装。利用有限元分析软件MIDAS提前对安装过程中的支撑体系受力和结构下挠变形进行施工模拟验算,在每榀桁架的中部和端部设置位移监测点,施工过程中做好监测记录。通过数据对比结果表明:卸载前后的桁架变形下挠模拟值与实测数值基本吻合;此快装拆式单点支撑体系在深圳市第三代指挥中心项目的成功应用,充分证明了此支撑体系施工快速、安全经济的特点,其立面上采用以两层钢桁架为一个安装单元,与两侧结构形成双层框架体系后再进行下层桁架支撑卸载转运的施工顺序,可有效控制结构施工过程中的偏移。     

空间立体桁架SRC结构施工关键技术

空间立体桁架SRC结构能较好地协调框架和支撑的受力,具有优良的抗震性能和较大的抗侧刚度,但由于其结构的特殊性,其施工工艺处理更为复杂。详细阐述"K"形节点、层间梁与斜撑的联系节点,构件安装与混凝土模板支架、钢筋施工的穿插作业等关键施工技术,可为同类工程提供借鉴。