“雨滴”钢结构的稳定性研究

研究目的:东南沿海地区风灾频发,对站房钢结构稳定性影响巨大。为预测大型悬挑异型曲面钢结构在施工过程中发生的强度破坏和安全事故,本文以宁波站站房南北两侧"雨滴"钢结构为工程背景,通过有限元数值模拟和现场实际监测对"雨滴"钢结构进行稳定性分析和监测控制研究,找出大跨度悬挑结构在施工过程中的危险区域,从而提出针对危险区域的应对措施。研究结论:(1)通过有限元MIDAS/GEN对施工过程中位移及应力进行数值模拟,得到变形最大值都在2号弧形梁S2. 3、S2. 4处,变形值分别为40. 739 mm、42. 718 mm、43. 711 mm;(2)在施工过程中,对卸载、加上幕墙重量和考虑台风三种工况进行应力与变形监测,得到三种工况下实测变形最大值都在2号弧形梁S2. 3、S2. 4处,变形值分别为42. 362 mm、42. 312 mm、48. 323 mm;(3)通过实测数据与模拟结果的对比,应力最大值在结构根部位置,最大值为166 MPa,施工前应对根部进行加固处理;(4)"雨滴"钢结构结构最大应力监测数值与模拟数值大体一致,施工过程在安全可控范围内;(5)本研究成果可为日后类似钢结构的施工和稳定性评价提供相关参考。     

西宁站站房大跨拱型桁架高空滑移技术研究

为了满足施工进度和吊装空间要求,西宁火车站屋面大跨拱型桁架采用高空滑移法安装。高空滑移法作为大跨度空间钢结构常用的施工技术具有施工作业面小、吊装就位准确性高、结构成型质量高等综合技术优势。但屋盖结构在整体滑移过程中结构的边界条件、荷载状态、内力分布均时刻发生着变化,且影响因素相互关联,因此需要对屋盖结构高空滑移的全过程进行计算分析。设计中利用有限元软件建立结构整体有限元模型,对西宁站站房屋面大跨度钢桁架在累积滑移施工过程进行全过程模拟分析,对屋面桁架和滑移过程中的支撑胎架的受力和变形进行全程监控和验算。     

铁路运营客站大跨度钢结构吊装技术

论述沈阳站高架候车室楼面拱桁架吊装施工采用分段吊装、中间段空中合龙的技术方案。确定拱桁架钢结构吊装的分段位置,在分段位置设立临时支撑架,对其下部结构进行加固,并对临时支撑架的受力进行分析及检算。针对拱桁架吊装单元吊点设计及其变形进行阐述和分析,吊装单元变形满足安装要求。     

虹桥动车所四线检查库大跨度钢结构施工及管理

上海虹桥动车所四线检查库工程屋盖为大跨度钢结构。其主要构件超重、超长,主桁架跨度大、高度高,运输及吊装难度大。钢屋架采用现场拼装、整体吊装的方法进行施工,屋面钢管桁架又分为主桁架和平行弦桁架,详细介绍了其运输、制作、拼装和吊装工艺。同时对其平面控制点和高程控制点进行放线、测量定位的控制,指出了测量控制的难点和质量控制措施。结合现场条件,对钢结构施工进行总体部署,通过一系列施工及管理措施,使得各部分细致的施工工艺充分发挥,做到了经济效益和社会效益双赢。     

大跨度钢箱梁式架桥机施工状态下的静强度及稳定性能研究

大跨度架桥机在整个施工过程中系统受力状态十分复杂,为保证其安全,需深入研究其在各施工工况下的静强度、稳定性及变形情况.依托某大跨度钢箱梁式架桥机施工工程实测建立了整体弹塑性有限元模型.采用商业有限元软件对该架桥机在各施工工况下的应力状态及变形规律进行了计算分析.采用非线性屈曲分析法,对含初始缺陷的架桥机结构稳定性能进行研究并得出架桥机屈曲失稳规律,并据此提出了加固建议.     

整体滑移式脚手架架设高空大跨度钢网架施工技术

搭设整体滑移式脚手架是为解决高空大跨度钢结构网架安装而采用的新型工艺,即利用牵引设备将组装好的整体脚手架操作平台沿轨道滑移至钢结构网架拼装位置,从建筑物纵向一端开始向另一端分段安装钢网架,直至网架拼装完毕。此方法解决了大量钢结构网架吊装安装难题,节约了施工场地,其交叉施工,加快了施工进度。     

盾构吊装对初期支护条件下矿山法隧道的变形影响分析

为研究盾构吊装对初期支护条件下矿山法隧道的变形影响,以实际工程为例,采用三维数值有限元分析方法,分析了实际地层条件下及对隧道周边地层进行加固后,矿山法隧道在盾构吊装作业下的变形,得出盾构吊装对初期支护条件下矿山法隧道的变形影响较大,在原有地层直接进行盾构吊装施工存在一定施工风险,宜在对隧道周边地层进行加固后再盾构吊装施工。本文采用结构建模进行数值分析,所得结果为盾构整体施工安全提供保障。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋分段缆索吊装模拟结构分析

拱肋吊装是大跨度钢管混凝土拱桥施工的关键工序。应用有限元结构计算理论与计算机技术 ,对钢管混凝土拱桥拱肋吊装过程进行模拟分析 ,得出各节段吊装时的预抬高程和扣索索力。     

198m大跨度钢桁架安装施工工艺

苏州火车站钢屋盖为198 m大跨度钢结构,受施工条件限制,为满足工期需要,在二层楼面结构未完成前同时施工、安装大体量钢构件,为避免相互干扰太大,采用＂单榀钢桁架就地拼装,分段吊装,高空组装后累积滑移＂的安装施工工艺。安装实践表明,该种施工工艺适用于周边条件受限的大跨度钢结构的快速施工。     

盾构隧道下穿砌体结构住宅群的施工技术

以呼和浩特市轨道交通2号线呼和浩特站—公主府站区间盾构隧道下穿砌体结构住宅群为工程背景,采用MIDAS-GTS有限元软件对盾构隧道下穿砌体结构住宅群进行数值模拟.以砌体结构墙体最大拉应力增量作为评价指标,分析盾构隧道施工对砌体结构的影响.提出洞内深孔注浆加固措施的技术参数,结合现场监测数据,对加固效果进行分析.结果 表明:未采取任何加固措施时,盾构隧道施工结束后,房屋的沉降虽能满足控制要求,但砌体结构墙体最大拉应力增量不满足房屋安全使用要求;采用深孔注浆加固后,墙体的最大拉应力增量可以满足建筑物安全使用控制标准,证明深孔注浆加固技术可以较好地减少盾构隧道施工对砌体结构房屋的影响,保证砌体结构建筑物的安全和正常使用.     

基于ABAQUS盆克特2号大桥钢梁施工方案分析

在盆克特2号大桥钢梁施工方案比选中运用ABAQUS有限元软件分析各施工方案下钢梁整体应力、位移分布情况,由具体数据定量探讨不同施工方案对钢梁施工精度控制、安全风险把控、成桥承载量等的影响,并由此选出最优方案。分析结果显示,分步吊装方案较顶推方案可提高钢梁耐久性及抗疲劳性能;组合梁吊装可避免钢梁应力集中,提高成桥载重量。经综合比选分析后选定组合梁吊装方案为最优方案。     

西安北站站台雨棚斜拉杆施工技术

研究目的:郑西客运专线西安北站站台雨棚由钢立柱、悬挑钢梁和钢拉杆组成,钢拉杆一端与钢柱连接,另一端与雨棚相连。钢拉杆在立柱两端对称布置,并施加预应力,形成自平衡体系,减小了雨棚悬挑长度,并控制结构找形。针对工程特点,分析施工过程中影响拉杆力的各种因素,通过对施工全过程的模拟分析,确定拉杆无应力安装长度、施工张拉力等重要参数,掌握施工全过程状态。研究结论:针对本工程特点,通过分析得出:(1)施工之前,须对结构做施工张拉全过程模拟分析,确保拉索张拉施工均处于可控状态;(2)施工过程中应实时跟踪监控;(3)将计算结果与监测结果进行比较,证明了有限元模拟分析的正确性以及施工方案的可行性。     

预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土柱节点变参数受力分析

预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土柱的可靠性是保证框架结构安全的关键。以呼和浩特东站站房为例,采用ADINA有限元软件建立了节点有限元模型,通过变参数分析,研究了节点区加强环板设置方式、厚度及预应力筋截断位置对节点受力性能的影响。结果表明:同时设置内外加强环板并进行圆弧过渡可有效降低环板的应力集中;预应力筋在2. 5倍型钢梁高以外截断时,预应力筋的截断位置对节点的受力影响不大;在设计荷载作用下节点呈非线性弹性变化,具有很好的承载力和刚度,且梁内箍筋最大应力值出现在梁端加强区以外。     

挂篮悬浇与大节段支架现浇方案对比分析

研究目的:以往对挂篮悬臂浇筑法和大节段支架现浇法两种施工方案的比较仅仅停留在工期及施工成本,而忽略了结构的受力差异。本文分别模拟挂篮悬臂浇筑法和大节段支架现浇法两种施工方法,建立平面杆系计算模型,分析连续梁在这两种施工方案下的受力差异,以便更好地为工程服务。研究结论:通过对比分析计算模型模拟的结果,采用两种不同的施工方法连续梁的弯矩、剪力均存在较大差异,具体表现为:与挂篮悬臂浇筑法相比,采用大节段支架现浇使得该梁负弯矩减小,而正弯矩增大;边跨剪力减小,而中跨剪力增大。     

站房弧形屋面双向正交斜放钢梁安装技术研究

新建中卫南站站房屋面为弧形双向正交斜放钢梁结构,安装精度要求高、高空拼装作业难度大。提出施工工艺原理和流程,研究了相关施工技术要点,包括屋面斜梁吊装单元的合理划分,采用绝对坐标与相对定位相结合的吊装单元形位精准控制,利用自主研发的弧形屋面补间钢梁吊装一体化装置进行补间单元安装技术,采用位移控制法进行整体分级同步卸载技术等,实现了弧形屋面正交斜放钢梁结构单元间及其与拱柱的精密对接,施工效率高,安全可靠。     

非对称悬臂施工大跨度连续刚构桥设计研究

为降低边墩较高情况下的连续刚构桥边跨现浇段的施工难度,设计非对称悬臂施工方案以降低边跨现浇段的长度。分析非对称悬臂施工方案的孔跨布置及梁段划分,介绍该桥的预应力设计,建立考虑施工阶段的有限元模型,分析不对称悬臂施工阶段的梁体应力,并针对不对称悬臂施工梁段的预应力钢束进行不同锚固位置的对比分析,根据分析结果,选择合理的锚固位置。针对不对称悬臂施工对梁体累计位移的影响进行参数分析,根据分析结果,对施工过程中的线形控制重点提出建议。     

短线法预制节段梁线形综合控制技术研究

针对节段梁预制线形控制难度较大、误差消除困难,结合郑州—许昌市域铁路节段箱梁施工,提出了基于有限元分析、三阶段控制的节段梁线形综合控制技术,并形成了以下结论:(1)有限元模拟可以为施工阶段划分、施工线性控制等提供详细的节段梁受力参数,是施工前需要提前进行的关键分析手段;(2)结合施工特点,将曲线段和直线度控制参数分别列出并建立前期控制阶段的几何数据库,可以有效提高线性的控制精度;(3)预制和施工阶段采用精确测量控制APP软件,实现了自动计算,杜绝了人工记录的瑕疵,提高了阶段梁预制安装的精度。     

跨铁路钢门墩吊装施工技术

以兰州市南山路西柳沟立交桥钢门墩吊装施工为例,详细介绍该工程中的6座钢结构墩柱,3座钢结构盖梁吊装施工方法。该工程难点在于吊装桥梁的重量大、要求高,同时由于起吊场地位于铁路与城市道路中间,场地狭窄,作业时间紧张,且必须一次安装成功,重点将其施工组织和重要工序的施工方案选择上进行总结。由于组织得力,施工方案选择正确,不仅顺利完成了钢门墩吊装施工,还保证了城市道路和既有铁路交通通行安全,在以后类似施工中值得推广应用。     

台风区大跨拱桥拱肋安装过程的动力特性分析

钢管混凝土拱桥在成桥状态下刚度比较大，但是在施工阶段，尤其是采用缆索分段吊装施工时，刚度较小，而且随施工阶段不断变化。采用有限元方法，建立了三维模型，对处于台风区的东莞水道特大桥在主拱吊装阶段的动力特性进行了计算分析，为该桥的顺利建成提供了科学数据。     

既有桥梁下部结构加固施工技术

结合国贸桥的工程实例,介绍了对国贸桥的补桩、新建承台及中横梁加固三个方面的施工工艺和施工技术。国贸桥的桥墩基础采用补桩加固,即在原承台的南、北两侧面各加一根直径为1.5 m的灌注桩。新建承台的基坑开挖之后,基坑侧壁挂网喷混凝土并打设锚杆加强支护。在原承台下吊装工字钢梁,然后在既有承台底部绑扎钢筋、浇筑混凝土。中横梁加固是在既有桥梁墩柱两侧增设两个钢墩柱,钢墩柱支撑钢盖梁,盖梁上设置"测力可调盆式橡胶固定支座"对横梁进行支顶,并对横梁进行粘贴钢板加固,增强其抗剪能力。