平面张弦梁结构整体分析及工程应用

四川省成都市花样年美年广场二期综合体教育用地项目中游泳馆屋盖结构采用平面张弦梁结构,整个屋盖结构成V型,沿纵向采用六榀平面张弦梁,各榀张弦梁间距10m,张弦梁跨度38.7m,运用sap2000V15有限元软件对平面张弦梁屋盖结构进行了整体分析及设计。     

天津体育中心射击馆双向弦支梁结构分析与设计

主要介绍天津体育中心射击馆屋盖钢结构弦支梁的设计过程,重点阐述了三号屋盖双向弦支梁的设计和分析,包括双向弦支梁的体系介绍及参数分析与选择、屋盖自振特性分析、地震作用下结构强度验算以及节点设计等。分析得到双向弦支梁设计应在参数分析的基础上进行详细对比,综合考虑撑杆布置、垂跨比、预拉力、面外拉索等影响因素;对于直线形双向弦支梁,垂跨比在一定范围内时,钢梁最大应力、最大竖向挠度及支座水平位移均随垂跨比的增大而减小;钢梁最大应力及最大竖向挠度随预拉力的增大线性减小,支座水平位移则相反;同时直线形弦支梁的撑杆下节点应具有可靠的面外约束。     

某体育馆钢屋盖双向张弦梁结构分析与设计

某体育馆平面呈椭圆形,立面为单坡屋面,体育馆钢屋盖采用双向正交张弦梁结构体系。介绍了该体育馆钢屋盖双向正交张弦梁的结构体系与结构布置、静力及动力及索力分析结果,并介绍了张弦梁施工张拉方案及分析验算结果。     

多重弦支网格梁结构在山西体育中心三馆钢屋盖中的应用

多重弦支网格梁结构由上部单层网格梁和下部多重弦支结构组成。上部单层网格梁为双向正交正放连续网格梁,下部多重弦支结构由主索、次索、竖向撑杆以及斜拉钢棒构成,上下两部分结构共同工作形成空间结构整体。通过主索、次索两端施加预加应力,使所有索张紧、竖向撑杆受压、上部网格梁整体上拱,改善单层网格梁受力和变形特性,提高其承载力和稳定性;通过山西体育中心三馆屋盖钢结构体系选型分析,将多重弦支网格结构与张弦梁结构的受力性能进行对比分析,研究表明：多重弦支网格梁结构具有更好的空间作用效应,提高其整体结构的稳定性和承载力。     

单向张弦梁结构的受力性能研究

大跨度空间张弦梁结构是通过撑杆连接抗弯构件和抗拉构件,并通过在抗拉构件上施加预应力而形成的一种自平衡体系。系统地研究撑杆数量、垂跨比、高跨比和预应力等参数变化对单向张弦梁结构位移和内力的影响,从而完成了单向张弦梁结构的荷载态优化。     

三门峡市文化体育中心预应力张弦梁施工技术

三门峡市文化体育中心会展部分钢屋盖采用单向预应力张弦梁结构,整个结构受力形式复杂,跨度大,索力控制难度大.对预应力施工方案进行比较分析,并确定采用两端同步分级张拉方案,还对预应力张弦梁下弦钢索进行索力优化,对施工过程的索力、结构变形和钢结构应力进行了仿真模拟分析.     

长沙国际会展中心展厅大跨度下凹形钢屋盖结构选型与设计

长沙国际会展中心展厅钢屋盖呈反天际线的下凹形态,室内不设吊顶,屋盖钢结构力求简洁规则,以保证良好的室内观感。严格的观感要求和大跨度为屋盖结构的选型和设计带来挑战,经过多方案比选和优化,最终采用张弦梁结构。介绍了展厅屋盖结构体系选型、结构布置优化、构件形式优选及钢屋盖静动力特性、极限承载力,阐述了下凹形态张弦梁的侧向稳定性问题及解决方案,介绍了关键节点构造。分析结果表明,下凹形张弦梁结构有效满足建筑的美观需要和大跨度钢屋盖的受力需要,结构构件形式的优选和创新进一步突出建筑概念,实现结构构件建筑化。     

重载张弦梁结构设计关键技术研究

对重载张弦梁结构中混凝土板的组合作用、结构承载力、撑杆抗滑、水平地震作用传递方式以及结构平面外摆动等问题进行研究。通过有限元分析、理论推导和对相关工程实践的总结得出：混凝土板的组合作用可以减小重载张弦梁结构上弦构件的内力、增大结构承载力、提高结构的弯曲刚度;建议在撑杆底端分段设置抗滑索,避免撑杆底端向跨中滑移;利用连续混凝土板的受剪作用可将重载张弦梁所产生的水平地震作用传递给剪力墙等抗侧力构件;重载张弦梁结构没有发生整体或局部面外摆动的可能。据此提出结构中各主要构件的内力计算式,可用以初步确定重载张弦梁各主要构件的截面规格。     

抗风索双层弦张弦梁结构动力性能分析

张弦梁结构具有结构简单、受力合理和施工方便快捷等优点。在总结目前几个已建成的大跨度张弦梁工程实例时发现,该结构形式在具备多种优点的同时也存在一些缺点,如跨中处撑杆低垂,室内空间减小,易使人产生压抑感;从结构受力角度来讲,撑杆是受压构件,长细比过大会影响其稳定性,因此考虑在张弦梁结构下弦布设两道索即形成双层弦张弦梁结构形式;在较大风荷载作用下,大跨度张弦梁结构的抗风性能较差。总结以上不足之处,在双层弦张弦梁结构的基础上布设抗风索(即抗风索双层弦张弦梁结构)来提高结构的抗风性能,分析抗风索双层弦张弦梁结构的动力响应。     

某空间张弦梁结构的分析与设计

张弦粱结构是一种用撑杆连接抗弯受压构件和受拉构件而形成的自平衡体系.空间张弦梁结构是以单榀张弦粱结构为基本组成单元,通过不同形式的空间布置所形成的以空间受力为主的张弦粱结构.文章以某空间张弦梁屋盖结构为例,分析该空间张弦粱结构的力学特性,可供工程设计与施工参考.     

柱顶受轴力的柱列支撑受力分析

采用蒙特卡罗方法,考虑柱子初始缺陷和撑杆初始缺陷的随机遇合问题,应用有限元程序ANSYS对柱顶受轴力的柱列支撑体系进行了大量的仿真分析,得到了柱列纵向支撑体系的两种失稳模式;通过概率统计得到柱中水平撑杆所受内力的双正态概率密度函数,据此确定了可用于实际工程设计的支撑力的大小。结果表明:当柱顶轴力相等时,采用《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)中柱列支撑设计公式计算支撑力偏大;当柱顶轴力不等时,采用规范公式计算支撑力将更保守;柱子初始缺陷和撑杆初始缺陷的随机遇合作用导致柱中水平撑杆受压力或拉力的随机性,降低了支撑力。     

玻璃采光顶支承结构体系的理论与应用分析

在综述各种玻璃采光顶支承结构的基础上,提出了一种更适合采光顶要求的新型张弦梁结构。该结构具有受力性能良好,杆件数量少,建筑效果好等特点。对此种结构的受力性能进行了分析计算,具体分析了矢跨比变化及支座高度变化下的结构性能,并比较了新型张弦梁与普通张弦梁的受力性能,所得结论可供实际工程参考。给出了新型空间张弦梁的结构形式及对其进行了受力分析。     

绥芬河青云市场套(扩)建工程结构设计与施工措施研究

结合绥芬河青云市场套(扩)建改造工程实践,提出了在施工阶段只在原房屋结构顶侧实现新增套(扩)建框架与原房屋框架的类链杆连接,待新增套(扩)建结构沉降充分后,再实现新旧结构在各层的链杆连接的设计思路。通过在原结构顶与外套框架柱间设置混凝土垫块,并在二外套框架柱间布置并张拉预应力筋,来实现施工阶段外套框架柱与原结构顶的类链杆连接。在新增结构施工完成后,将原结构顶上皮标高处二外套框架柱中预埋钢筋焊接连通,并浇筑一定厚度混凝土,来实现在原结构顶标高处新旧结构间的永久性可靠连接。将原框架节点的后植钢筋与外套框架柱的预埋钢筋焊接连接,来实现新旧结构在各层的链杆连接。为确保施工过程中原房屋的正常使用,提出了用挂模钢桁架来承托内置钢桁架-混凝土组合框架梁施工阶段荷载,用挂模钢箱来承托内置钢箱-混凝土组合次梁施工阶段荷载,用垂直于次梁内置钢箱焊接的型钢主楞来承托楼板荷载的施工阶段自承重混凝土楼盖设计与施工方法。     

国家奥林匹克体育中心体育场改扩建工程结构设计

国家奥体匹克体育中心体育场为一改扩建项目,始建于1989年,原为1990年亚运会主体育场,现为了满足2008年北京第29届奥运会现代五项比赛的各项要求而进行改扩建,改建后体育场的建筑面积和建筑高度均发生了很大变化。原结构体系采用钢筋混凝土框架,加固结构体系研究中,结合各种改造加固手段的可行性及经济性,采用PMSAP,SAP2000,ANSYS三种软件对比分析了钢筋混凝土框架及框架-剪力墙、钢筋混凝土框架-钢支撑及框架-耗能钢支撑四种结构体系,最终确定了钢筋混凝土框架-耗能钢支撑的结构体系。通过利用耗能器的减震作用,有效降低了结构的加固难度和加固量,增强了结构的整体抗侧刚度,这是一种经济、有效的新型加固方法。屋面采用型钢-拉索钢罩篷,预应力索的使用有效控制了屋面竖向变形,使外挑型钢梁强度可以充分发挥,达到强度和刚度双控的优化设计。     

Dissipative (INERD) Verbindungen für Stahltragwerke in Erdbebengebieten

Dissipative (INERD) connections for seismic resistant steel braced frames. Innovative dissipative (INERD) connections were developed for seismic resistant steel braced frames. The dissipative zones in such frames are the connections, while the other parts of the structure are protected against inelastic deformations and instability phenomena. The braces and the columns are connected with eye‐bars and a pin running through them, which is the dissipative element. Experimental and theoretical investigations were performed to study the monotonic and cyclic behavior of the connections. Simple rules were developed for the design of the connection and the adjacent elements.     

上海世博会主题馆结构设计与建造方面的一些思考

主题馆作为2010年上海世博会一轴四馆核心建筑群的重要组成部分,是国内最大跨度展厅之一。针对屋盖跨度大、整体结构超长且平面不规则等问题,对屋盖结构体系选型和下部框架支撑体系选型进行了详细比选,最终,屋盖采用由新型索撑张弦桁架与立体桁架组成的长度为270m的4跨连续梁结构,下部钢框架采用了钢-黏滞阻尼支撑形成的混合支撑框架体系。在结构设计阶段以及施工过程中,针对施工中的一些关键技术问题进行了详细研究,主要包括126m跨度张弦桁架的施工张拉过程以及关键节点设计,屋盖支座施工过程释放,以及大跨度预应力楼面的施工张拉问题。     

多高层钢结构的分类及其稳定性设计

提出了与钢结构稳定性计算有关的多高层钢结构的分类 ,由此可以更好地理解钢结构稳定性的计算方法 ,合理选择钢结构稳定计算的图表或公式 ,判断某些钢结构规范稳定性计算条文的合理性。     

Designing the world's largest dome: the National Stadium roof of Singapore Sports Hub

The new 55,000-seat National Stadium is the centrepiece of the Singapore Sports Hub project due to be completed in mid-2014. The stadium features bowl cooling to all spectators as well as the 30,000-seat lower tier being able to be reconfigured and moved to transition from football to athletic and cricket modes. The roof is a highly efficient dome spanning 310 m with a rise of 85 m from the ground level. The fixed roof dome structure will be the largest dome roof in the world covering a stadium and also supports a symmetrical movable roof in two halves. The fixed roof dome structure is formed by a series of arch shaped steel trusses varying in depth from 5 m at the centre to 2.5 m at the base and a post-tensioned concrete ring beam support. These trussed arches are constructed from circular hollow section elements and span in multiple directions and cross the roof opening to form a highly efficient braced dome structure. To manage the design of such a huge multi-element structure, Arup used advanced parametric design software as well as in-house software specifically developed for the project to optimise and exchange information between architect and engineer, and then to fabrication. As well as Arup designing the structure, a second Arup team was engaged by the steel subcontractor to carry out highly complex and challenging connection design. The structure forming the roof is exposed architecturally with the roof having no ceiling or cladding on the underside, meaning that the structural sections and form of the connections are important architecturally as well as structurally. The circular hollow sections used to form the trusses and the truss forms themselves ensure clean and elegant lines within the structure. Due to the movable roof there is a varying load on the structure and fatigue needed to be considered. While the structure is not highly fatigue sensitive, fatigue needed to be carefully considered in the design and form of the connections to ensure that it did not become governing in the design or the structural members. This paper focuses on the architectural concept development, the fixed and movable roof design as well as the post-tensioned concrete ring beam support structure. The paper also describes an exercise to investigate the potential savings in material use that could have been made if higher strength, high elongation steel had been economically viable and could have been competitively tendered. It is shown that it could be possible to make a significant saving on element steelwork if either hot finished Niobium grain refined S500 or S690 could be adopted for similar projects in the future.     

某翻车机房上部结构可靠性鉴定

某翻车机房系钢排架结构,设有桥式吊车,跨度较大。结合技术改造对机房上部结构进行可靠性鉴定,提出鉴定结论,对锈蚀靴梁式柱脚及屋面荷载减轻后屋架系杆的设计等问题给出合理建议。