某剧场平板网架屋盖鉴定与修复北大核心

某剧场屋盖网架工程始建于1987年,已经使用近30年,屋盖为空间正放四角锥网架结构,采用螺栓球节点。在改建过程中,因由使用功能升级及设备改造,原网架结构不能满足安全性及耐久性要求,需对其进行检测、鉴定及加固。依据钢结构加固原理,针对节点及杆件的不同受力特征,采用了新型加固方法,对于螺栓球节点采用附加扁钢节点板方式进行加固,对于支座节点采用增设加劲肋解决其稳定问题,针对受压稳定性不满足要求的杆件及受拉承载力不满足要求的杆件分别提出了"外包接触式套管加固"及"贴焊套管加固"两种不同加固方案,提高了杆件的抗拉及受压屈曲承载力,解决了杆件安全性问题,也减少了网架结构加固中的焊接作业,从而有效消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏,并大大缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。     

某剧场平板网架屋盖鉴定与修复

某剧场屋盖网架工程始建于1987年,已经使用近30年,屋盖为空间正放四角锥网架结构,采用螺栓球节点。在改建过程中,因由使用功能升级及设备改造,原网架结构不能满足安全性及耐久性要求,需对其进行检测、鉴定及加固。依据钢结构加固原理,针对节点及杆件的不同受力特征,采用了新型加固方法,对于螺栓球节点采用附加扁钢节点板方式进行加固,对于支座节点采用增设加劲肋解决其稳定问题,针对受压稳定性不满足要求的杆件及受拉承载力不满足要求的杆件分别提出了"外包接触式套管加固"及"贴焊套管加固"两种不同加固方案,提高了杆件的抗拉及受压屈曲承载力,解决了杆件安全性问题,也减少了网架结构加固中的焊接作业,从而有效消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏,并大大缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。     

用于网架结构加固的索撑、套管集成加固法及工程应用

某游泳馆设计于1993年,竣工于1996年,屋盖为正放四角锥螺栓球平板网架。在改建过程中,因有使用功能升级及设备改造,对其进行检测、鉴定及加固,鉴定结果表明,屋盖网架结构不能满足安全性及耐久性要求。针对节点及杆件的不同受力特征,采用了不同的加固方法:采用增设加劲肋解决平板支座承载力不足问题,采用新型预应力高钒索、钢支撑及套管集成加固法解决杆件、节点承载力不足及杆件稳定性不足的问题。预应力高钒索、支撑及套管集成加固方法形成了网架结构加固的成套技术体系,避免了网架结构加固中的焊接作业,消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏,大大缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。     

某剧场平板网架屋盖鉴定与修复

某剧场设计于1987年,竣工于1991年,屋盖为正放四角锥螺栓球平板网架。在改建过程中,因为使用功能升级及设备改造,对其进行检测、鉴定及加固,鉴定结果表明,屋盖网架结构不能满足安全性及耐久性要求。针对节点及杆件的不同受力特征,采用了新型综合加固方案:对于螺栓球节点采用附加扁钢节点板方式解决承载力不足问题,对于支座采用增设加劲肋解决其稳定性不足问题,采用贴焊钢管方法加固承载力不满足要求的杆件,采用外包套管方法加固受压稳定性不满足要求的杆件。外包套管加固方法减少了网架结构加固中的焊接作业,消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏。采用综合加固方案大大缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。     

钢板铰与钢板带和套管集成加固网架结构方法研究

针对网架结构传统加固方法中存在的施工风险大、工期长及经济指标高的缺陷,提出了一种钢板铰与钢板带和变长套管集成加固方法,该集成加固方法有效解决了网架结构拉杆、节点承载力不足及压杆稳定性不足的问题,形成了一套网架结构加固的新型成套技术,并采用该集成加固方法完成某展览馆网架结构加固工程。加固工程实践表明：该集成加固方法避免了传统网架结构加固中的焊接作业,消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏,缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。     

上海世博浦西综艺大厅改建工程中的屋面网架加固技术

上海世博浦西综艺大厅,原为江南造船厂部件装焊工场,屋面为单层空间网架结构,正方四角锥钢网架屋面,采用螺栓球节点。在改建过程中。因屋面结构支撑体系改变,原网架杆件不能满足承栽力要求,需进行加固。针对受拉及受压杆件的不同受力特征．分别提出了”黏接型套管”及”无黏接型约束套管”两种不同加固方案,提高了杆件的抗拉及受压屈曲承栽力,满足了设计要求,也避免了钢网架结构加固中的焊接作业,从而有效消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏,并大大缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益。     

外套管及刚性预应力撑杆加固受压杆的稳定性分析

压杆的承载力大都由稳定性控制而不是强度控制,提高受压杆件的稳定承载力是受压杆件加固的主要目标。钢套管加固受压杆是一种受力明确、施工方便的加固方式,已经被广泛采用,刚性预应力撑杆加固受压杆也是一种减小受压杆应力的加固方法。考虑钢套管与被加固压杆之间通过侧向限位措施保持侧向变形协调一致,利用失稳时压缩应变能释放等于弯曲应变能吸收的条件,得到了钢套管加固后受压杆稳定性承载力的临界值,该计算式同样适用于刚性预应力撑杆加固受压杆的设计计算。利用ANSYS对一算例进行了大变形几何非线性失稳计算,得到了4种不同加载情况下的稳定性荷载临界值,与理论分析值相差不足1%,验证了理论值的正确性,也验证了在外套管与受压杆通过数个节点限位可以满足变形一致的要求。     

某厂房钢屋盖系统可靠性鉴定分析

某厂房在施工过程中,钢屋架杆件发生较严重的屈曲变形,为找出杆件变形的原因,特对此钢屋盖系统进行检测鉴定,并提出经济、可靠的加固处理方案。     

钢管杆件非焊接加固

钢管因其优越的截面特性在国内外钢结构工程中应用广泛,由于设计不合理、施工问题、荷载变化及灾害等因素的影响导致杆件承载力不足,需进行加固处理。传统焊接加固局限性大,文中结合国内外钢管杆件非焊接加固大量研究,从试验、有限元到理论分析等多方面对FRP加固、粘钢加固和套管加固钢管构件的受力性能和承载力公式进行综述。最后对钢管杆件非焊接加固需进一步研究的问题提出了建议。     

北京新机场航站楼核心区钢屋盖提升关键技术

北京新机场航站楼核心区屋盖采用不规则自由曲面钢网格结构,杆件之间以焊接球连接为主,局部位置管与管直接相贯焊接连接。屋盖造型复杂、结构跨度大、杆件众多、形状极不规则。结合该项目特点,介绍了C2-1区屋盖结构的提升施工思路,对提升点位的布置以及提升架的设计做了详细描述,最后概括性地总结了不规则自由曲面钢网格结构施工的位形保证及对接精度控制措施。     

大跨度钢屋盖结构的整体提升施工技术

西安东航维修基地新机库钢屋盖结构属于正交斜放焊接球空间网架体系,对于此类大跨度复杂钢结构,在建造时多采用计算机控制液压的方法进行整体提升,整个体系在提升状态下的受力情况与设计状态完全不同,必须对提升过程进行施工力学模拟,保证提升过程的安全。采用有限元对钢屋盖结构进行整体提升施工技术研究,并考虑提升高度变化对钢屋盖结构的影响。研究表明:提升高度的变化对提升力基本没有影响,随着提升高度的增加,结构竖向最大变形和杆件最大应力均有所减小;钢屋盖结构提升方案合理,整个提升过程安全可靠;在晴好天气下进行提升时,如果试提升状态满足要求,则整个提升过程是安全的;在此基础上总结了提升施工中的重点、难点问题,为此类大跨度空间钢结构的合理设计和施工提供了参考。     

整体顶升钢屋盖网壳结构卸载过程模拟分析

针对大跨度钢屋盖网壳结构杆系众多、受力复杂,采用整体顶升施工方法时主体结构下方必须设置临时支撑,结构成型后拆除支撑会使结构体系发生重大转变及杆件内力重分布的问题,以天水市体育中心体育馆钢屋盖结构为例,建立精细化有限元模型,对所有节点和杆件按照不同规格分类分别赋予实际质量。利用ANSYS中的生死单元法跟踪模拟顶升施工全过程,以结构完全成型且未拆撑时的状态作为卸载过程的初始状态。采用约束方程法对整体分级同步和分区分步2种卸载方式进行模拟,对比不同卸载方式下所有千斤顶的内力值及应力值较大杆件的应力随卸载步的变化趋势。结果表明:受力复杂的大跨度网壳结构需制定合理的卸载方案并进行模拟分析,确保结构卸载过程的安全; 卸载时支撑处的部分拉杆变为压杆,应引起足够重视; 此类刚性大跨度结构的杆件应力在分区分步卸载过程中对位移变化较敏感,所以要严格控制每一步的卸载位移量; 约束方程法能实现对主体结构和临时支撑脱离再接触过程的真实模拟,为类似工程提供了可靠的卸载分析方法。     

套管加固网架杆件关键技术研究

基于套管加固法在网架杆件加固工程中的应用,结合某干煤棚网架杆件套管加固工程实例,研究了套管加固网架设计方法、施工工序及其注意事项,该结论可为类似网架杆件加固工程的实施提供技术参考。     

北京新机场航站楼核心区钢屋盖施工技术

北京新机场航站楼核心区屋盖采用不规则自由曲面钢网格结构,杆件之间主要通过焊接球连接,局部位置管与管直接相贯焊接连接。屋盖具有造型复杂、投影面积大、下部支撑少等特点,同时项目工期紧、专业繁多、施工条件差,工程的质量要求高。介绍了该项目的特点及难点,对钢结构屋盖的方案比选以及最终的实施方案做了系统描述。结果表明,工程质量符合规范要求,施工安全得到了有效保证,同时提前实现了项目工期目标。     

沈阳站主站房高架层重型吊车走行平台与拱形钢桁架结构施工技术

以沈阳站主站房屋盖结构工程建设为研究背景,从塔吊走行平台、混凝土强度复核及加固措施、临时支撑架、现场焊接、高空拼接等方面介绍了沈阳站主站房大跨度钢管桁架的安装技术,同时运用有限元计算软件SAP2000计算,建立屋盖钢结构施工阶段模拟分析工况,对大跨度空间管桁架安装过程中吊装单元内各杆件的变形、应力比分析等进行施工技术总结。通过论文研究,为类似站房工程钢桁架屋盖安装提供借鉴。     

轴心受压钢套管构件加固理论及应用

套管构件由内管及外管组成,外管能为内管提供侧向支撑,控制内管失稳,从而提高内管的受压承载力.套管构件是一种新型的钢压杆稳定加固形式,可应用于对受压钢构件失稳比较敏感的一类空间结构.本文首先利用典型的套管构件构造模型,阐述了轴心受压套管加固法的基本原理;然后以一网架工程为例,分析套管加固法对提高结构承载能力的效果.结果表明:套管构件能够有效改善网架结构的局部应力状况,解决了受压钢管的失稳问题,提高了网架结构的极限承载力.     

上海铁路南站站屋结构设计

上海铁路南站是上海西南地区的交通枢纽,是第一座采用圆形平面的火车站。钢结构屋面最大直径约为275m,内圈柱子间的最大跨度为152m,采用带中心内压环的空间刚架结构体系。全面介绍了上海铁路南站工程结构设计中的关键技术问题。为满足主站屋严格的沉降要求,采用了桩端后注浆的钻孔灌注桩。为减小梁的高度,采用了超长预应力结构,解决了超长结构的温度问题。在大跨钢屋盖结构设计中,进行了钢屋盖整体稳定性及单根主梁的整体稳定性分析。研究了预应力及下部混凝土结构对钢屋盖的抗震性能影响。通过设置弹性支座并选择合理的弹簧刚度解决了屋盖温度作用问题。通过风洞试验并引入多点输入时程分析的方法,得到结构的等效风荷载及风振系数。采用拆杆法进行了屋盖预应力钢棒的施工验算。     

大悬挑空间网架屋盖—树状编织筒壳支承结构的稳定性研究

空间网架结构以杆件为基础,具有重量轻、采光好和外型美观等特点。但随着网架结构跨度越来越大,材料越来越经济,由此引起的稳定性问题也越来越严重。本文针对某工程大悬挑空间网架屋盖—树状编织筒壳支承结构的稳定性进行研究。利用MIDAS及ABAQUS对屋盖网架及其树状支承结构在不同荷载组合下进行线性、几何非线性以及双重非线性屈曲分析,并研究了关键构件失效对结构稳定性的影响。结果表明,该结构几何、材料双重非线性对结构稳定性影响较大,但结构仍具有较好的稳定性;不同的关键杆件失效后,结构的屈曲系数均有所下降,其中以树状支承结构主要受力的Y型节点的主干失效对结构稳定性影响最大。     

大型钢桁架屋盖卸载过程应力监测与分析

近年来,大型空间钢桁架屋盖卸载过程中发生的工程事故屡见不鲜,亟待采用新的技术手段保障卸载过程中的结构安全。文章基于某大型钢桁架屋盖有限元分析结果,针对卸载前后应力变化较大的杆件进行了测点布设,并根据测试结果对比分析了卸载过程中上弦杆、腹杆和下弦杆的内力变化规律。结果表明,实际监测过程中杆件应力绝对值基本小于理论值,且变化规律与理论值基本一致,因此基于有限元分析指导现场实测的方法,能有效地保证卸载过程中的结构安全,为同类大型屋盖卸载施工提供了参考。     

既有网架受拉球节点托板加固技术试验研究

针对既有网架结构下弦受拉球节点加固问题,提出一种基于临杆焊接托板的加固方法。该方法综合考虑了受拉球节点与杆件的材质、空间结构以及尺度效应的影响,通过将球节点周围相邻杆件焊接托板进行加固,使得该方法便于施工,且能够普遍适用于各类受拉球节点的加固工程,并通过模型试验验证和仿真研究,焊接托板后的节点域承载能力大幅提升,加固效果良好,为既有网架受拉球节点加固提供了新思路。