广州大学城中心区体育场钢顶盖结构施工图设计

广州大学城中心区体育场东西看台钢顶盖分别采用悬索与网壳结构。东看台顶盖是悬索结构,在设计及施工阶段均进行了仔细的几何非线性内力分析,使得施工得以顺利完成;并采用重混凝土灌注箱梁解决了工程悬索下倾角小、屋盖重量较轻的问题。西看台顶盖网壳结构是较为扁平的壳体,受力较为特别,受温度影响较大,通过设置液体粘滞阻尼器及专门设计的可滑移抗拉球铰钢支座,使结构的温度约束内力大为减小;且存在多管相贯和小角度相贯的圆管节点,通过运用高韧性可焊接铸钢节点,使问题得以解决。     

钢管结构相贯节点的研究现状

简单介绍了钢管结构相贯节点的分类和研究方法,在参考大量国内外相关文献基础上,总结了钢管结构中圆管相贯节点、方管相贯节点、方圆管相贯节点和H型钢弦杆相贯节点的研究现状和有关研究成果。     

纤维增强复材组合平面桁架破坏性试验研究

近年来,纤维增强复材(FRP)因质量轻、抗拉强度高和耐腐蚀等特点在土木工程领域得到逐步推广,其应用也由加固、补强逐渐向作为结构主要承力构件方面发展。通过以等截面的FRP拉挤圆管与钢管相结合,设计并制作了一榀4 m长、1 m高的钢-FRP组合平面桁架,通过在跨中施加竖向集中荷载,研究钢-FRP组合结构节点、杆件稳定性和FRP组合结构整体的力学性能。研究结果表明:钢-FRP组合平面桁架中各杆件间实测应变的比值关系与理论计算得到的内力系数的比值关系吻合良好,最终破坏模式为:桁架某连接节点处的FRP管发生轴向劈裂-剪切破坏,当桁架破坏时,FRP拉挤型材的材料利用率超过50%;最后根据破坏模式提出了设计建议。     

武汉火车站多管相贯节点试验研究

武汉火车站屋面结构采用正交正放的网壳结构,节点大多采用相贯节点,相贯节点的支管数目最多达8个,而且个别节点的主管与支管,支管与支管夹角较小,这些特点使节点区的焊接焊缝重叠较多,影响了节点的强度.通过多管相贯节点的单平面加载试验和有限元分析,证明多管相贯节点具有良好的工作性能;相贯节点在特定的加载方式下是安全的,并具有一定的安全储备.     

大跨椭球面圆形钢拱结构的强度及稳定性分析

九寨沟甘海子国际会议度假中心温泉泳浴中心为一平面尺寸150m×65m的椭球形壳体。为满足建筑设计简洁通透的要求,该工程采用了沿椭球面短轴方向布置圆形钢拱结构为主要承载构件、拱间沿长轴方向布置矩形钢管作为檩条的结构方案。圆形钢拱则采用了一种新颖的上部∏形截面、下部圆管截面构成的组合截面形式。本文介绍了该结构的结构选型,分别给出了单拱结构、整体结构的内力分析、线性特征根屈曲分析及几何非线性分析的分析结果。分析表明,在升温条件下壳体结构出现很大的薄膜压应力,结构的稳定承载能力急剧下降。本文提出通过在结构中部设置伸缩缝的方法调整壳体屈曲前的薄膜应力状态,释放部分温度应力,从而达到提高结构整体稳定性的目的。     

重庆国际博览中心多功能厅结构设计

重庆国际博览中心多功能厅总建筑面积为8万m~2,平面尺寸为216m×261m的矩形。中央大厅钢屋盖采用双向正交平面桁架体系,结构跨度为117m。详细介绍了结构体系和项目特点;针对超长结构进行了温度应力分析;通过多点多维时程分析,研究了行波效应对大跨钢结构及周边混凝土竖向构件的影响;对钢屋盖进行了中震弹性验算、抗连续性倒塌验算,并对主桁架关键相贯节点进行了应力分析,确保了屋盖结构的整体安全。     

广州新白云国际机场航站楼钢结构设计

本文介绍了广州新白云国际机场航站楼钢结构设计。航站楼钢屋盖面积约160000m2,全部采用相贯焊接的圆管及方管圆弧形钢桁架结构,是中国目前规模较大的空心管结构工程,其中16～37m高的三角形变截面(三管梭形钢格构)人字形柱、12m及14m跨度的屋面箱形压型钢板是首次在中国应用。设计中还采用了多种形式的相贯节点,包括圆管正偏心的间隙接头及方管的搭接接头。     

浅谈屋面钢结构支座的设置

以营山站站房屋面钢结构为例,浅析混合结构站房(下部为混凝土主体结构、上部屋面为钢桁架结构)屋面桁架结构各种支座形式及布置.由于钢结构屋面与下部混凝土结构在使用过程中受到温度等作用的影响会产生不同的平面位移,故需采用不同的支座形式及合理的布置以释放内力.     

弯曲弦杆的圆钢管节点静力性能研究

以上海旗忠网球中心钢屋盖工程为背景,探讨了弦杆轴线弯曲的圆管桁架焊接节点的静力性能。进行了空间TT、KT’T、KK和平面K等4种节点形式共9个试件的静力破坏试验。在相同节点形式的条件下,直接比较了弯曲弦杆节点与平直弦杆节点之间在整个受力过程中的性能。应用有限元法进一步分析了弯曲弦杆的曲率半径变化对节点承载力的影响。研究表明,在实际结构工程中广泛应用的弦杆曲率半径范围内,弦杆的弯曲对圆管节点性能没有显著的不利影响。计算弯曲弦杆的圆管节点设计强度时建议采用现有规范中适合平直弦杆的节点公式。     

超长混凝土结构温度作用分析及设计

大连某商业建筑为复杂超长混凝土结构,较多采用大跨度梁板,上部为多塔结构,地下二层结构为整层布置超长建筑,平面尺寸最大达176m×168m,为满足建筑功能和建筑效果要求,平面不设置伸缩缝,结构设计中温度荷载对经济性和安全性影响很大。本文利用有限元软件ETABS、sap2000建立完整三维模型,分析温度荷载对结构构件内力的影响,基础底板的温度变形对整体结构的影响。结果表明本项目在楼板薄弱部位,温度荷载影响结构内力较大,需要设置温度钢筋,底板对结构内力影响不能忽略等结论。     

节点刚度对多层钢框架静力性能的影响分析

由于缺乏计算理论和方法,大多数半刚性节点按刚性节点进行设计,与实际情况相差很大.介绍了实际工程中多层钢框架结构经常采用的半刚性连接形式;采用有限元分析的方法,将半刚性连接节点视为弹簧单元;通过通用有限元软件Ansys建立有限元模型进行计算分析,研究了节点刚度对多层钢框架结构变形和内力的影响.计算结果表明,采用了半刚性连接的钢框架结构,相对于理想刚接的情况,结构的内力和变形都有很大变化.在钢框架分析和设计中,应考虑半刚性节点的影响.     

西安北站主站房结构设计与分析

西安北站主站房高架层的平面尺寸达522.38m×182.5m,对温度作用进行了详细分析,并采用m法模拟土体弹簧刚度。通过在高架层设置滑移缝,在高架层长楼梯支座下设置滑动构造等,较好地解决了结构超长问题。钢桁架与柱节点采用外环板形式。屋盖为大跨度、大悬挑的三向交叉网格结构,在树形柱节点中采用了向心关节轴承。     

厦门翔安体育交流中心大跨重型楼屋面设计

简要介绍了厦门翔安体育交流中心的结构设计及游泳馆顶大跨度楼盖设计,重点介绍了跨度为63m×72m的篮球馆重载屋面设计,该种植屋面恒荷载约为普通轻质钢屋面荷载的10倍,采用6种结构方案进行选型对比,提出了一种新型预应力拱形钢桁架结构,该桁架的几何构造完全基于结构的内力分布特征,具有安全、经济、美观的特点。针对大跨重载屋面在恒载作用下产生较大水平支座反力的问题,采用了施工阶段和使用阶段不同类型的支座约束条件,释放了大部分水平力,优化了下部结构的设计。此外,还研究了重要节点如支座节点和预应力拉索张拉端节点的构造,进行了有限元分析;对该项目进行了上下部结构整体协同分析,并有针对性的采取了加强措施。     

多层混合结构中钢桁架选型与设计探讨

湖州华润万家商场采用钢-混凝土混合结构体系。多层混合结构中钢桁架的选型不仅要满足桁架自身的受力要求,还需考虑其对结构整体抗震性能的影响。给出了三种桁架结构布置方案,并对其进行分析比较,发现在满足受力前提下,桁架应尽可能减少斜腹杆数量,避免结构产生薄弱层和软弱层。钢桁架支座节点连接及受力复杂,经研究采用构造简单且密实度较高的铸钢节点;桁架跨间节点则采用带内隔板的钢板节点,为减少焊缝数量,节点两侧板件均采用整块钢板;对所有节点进行了有限元分析计算,确保受力满足设计要求。建立带弹性楼板的钢桁架分析模型,并与独立钢桁架分析模型进行了比较,发现楼板可降低桁架杆件的内力,但自身内力会相应增加,楼板设计时需考虑此附加内力的影响。     

多层钢框架升板施工仿真模拟软件的开发与应用

以大型通用有限元分析软件ANSYS为开发平台,以结构非线性分析方法为基础,利用参数化有限元分析技术开发多层钢框架结构升板施工模拟软件。利用自主开发的计算机仿真软件,采用节点约束释放技术可以方便地了解钢结构升板过程中构件的内力和变形,通过对3～6层钢框架升板过程屈曲载荷的分析,找出升板过程中结构的薄弱位置所在,为结构设计和结构吊装方案的选择提供技术支持。     

钢框架圆管柱梁节点域的抗剪承载力

本文根据薄壁杆结构理论对钢框架圆管柱梁节点域的应力分布规律进行了分析,并利用有限元软件对理论分析结果做了验证。推导了此类节点的节点域剪切屈服承载力和极限承载力的计算公式。以左右两侧工字形梁截面同高的平面框架节点为基本模型,推广了左右梁截面不等高的平面框架节点、两框架方向垂直且各梁截面等高的空间框架节点、两框架方向不垂直或框架方向多于两个的空间框架节点以及各梁截面不等高的空间框架节点等多种情况下的节点域承载力验算公式。公式经简单的调整后同样可适用于相同类型的工字形、箱形和十字形柱钢框架节点。     

斜置四角锥网架屋盖

温州市体育馆是目前浙江省最大的体育馆之一,屋盖网架在温州地区首次应用。该网架平面尺寸78m×78m,采用了一种新颖的斜置四角锥网架结构形式,由普通正放四角锥网架旋转45°而得。这种结构形式与正放四角锥网架比较,上下弦杆最大内力减小30％以上,跨中及角部挠度均有所减小,用钢量节省20％左右。因此,具有很好的技术经济效益,节点采用螺栓球节点与焊接球节点混合使用的形式,即上弦为螺栓球节点,腹杆与上弦节点、下弦节点则为焊接球节点。网架结构的安装采用“小单元拼装法”,进一步减小了现场高空作业的工作量。设计者认为,这种新型网架有望得到进一步的应用。     

网架铸钢空心球节点的设计与有限元分析

某博物馆钢网架层面为盐结晶状,通过节点支座与混凝土钢板埋件连接,结构非常复杂,在施工前需要针对原结构设计进行图纸深化.以此为背景,针对钢网架空间异向圆管相贯节点,采用了有限元软件ANSYS 14.0进行计算分析,为类似结构的复杂节点深化设计提供了参考和借鉴.     

某大跨双层钢桁架连廊设计及研究

西安某工业园区两栋框架结构塔楼设置大跨度钢连廊,跨度22m,采用钢桁架和楼面钢梁的结构形式。论文就钢连廊的结构布置设计、支座节点、腹杆弦杆相交节点等方面进行研究。并通过平面和空间模型计算结果比较,为国内类似的工程设计提供参考。     

逆作法中的型钢结构梁柱节点施工技术

上海市浦东陆家嘴中心区Z4-2地块公共绿地综合改造工程,基础地下室采用逆作法施工,基础柱采用圆管柱一柱一桩的形式、框架梁采用H型钢的劲性结构。为满足梁柱节点处钢筋受力满足设计及验收规范的要求,在梁柱节点内设置钢环板,梁水平钢筋通过绕过圆管柱及焊接固定在钢环板上实现结构的水平传力,确保了型钢结构梁柱节点的抗震性能满足设计及规范要求。