新郑国际机场改扩建工程钢屋盖结构设计

郑州新郑国际机场改扩建工程采用了斜撑-上挠曲线拉索-双变截面箱形曲梁组合结构,屋盖为四跨波浪式轻钢屋面。采用合理的结构形式提高了结构抗风变形的能力以及减小竖向荷载作用下结构的外张变形。对结构在各种荷载工况下的内力进行了分析,结果表明,结构受力合理。对曲梁的形式和索力大小之间的关系进行了分析,得到了合理的索张拉力取值。     

灌浆圆钢管桁架-混凝土组合梁试验研究

为了减小大跨度梁的自重,便于管道在梁腹通过,实现施工阶段梁的自承重,提出灌浆圆钢管桁架-混凝土组合梁结构。为了解梁的受力性能、破坏机理、正截面承载力及变形计算方法,设计制作4根灌浆圆钢管桁架-混凝土组合梁,通过模型试验考察桁架上弦、下弦、包裹上弦的钢筋混凝土等对组合梁受力性能的影响,介绍4根试验梁从加载到破坏的全过程,建立这种梁的正截面受弯承载力和刚度计算方法。     

惠州市某体育馆钢屋盖结构设计

较为详细地介绍了广东省惠州市某体育馆屋盖钢结构的设计过程,屋盖钢结构采用变截面单跨工字形刚架,刚架间设置次钢梁及圆钢管作为刚性支撑,同时设置十字交叉式实心圆钢作为柔性支撑,保证了整个结构的强度、刚度和稳定性。采用有限元软件ANSYS对其相关节点进行了有限元分析。通过分析,了解到节点的受力性能及传力机理,分析结果可供同类工程参考。     

圆钢管再生混凝土轴压短柱对比试验研究

对不同截面形式和不同混凝土类型的6根圆钢管混凝土试件进行试验研究,并对其轴力-纵向应变全过程进行模拟,其中截面形式有圆实心、圆套圆中空夹层、圆套方中空夹层3种,混凝土类型包括普通混凝土和再生混凝土(再生粗骨料取代率为50%)两类。结果表明:截面形式对圆钢管再生混凝土试件的弹性模量、轴压强度和后期延性有一定影响;在达到极限承载力之前,两种混凝土类型的圆钢管混凝土试件的轴压刚度及外钢管的横向应变发展规律基本相同;在达到极限承载力之后,圆钢管再生混凝土试件的延性和后期承载能力均不如相应的圆钢管普通混凝土试件;有限元计算得到的试件的极限承载力和前期刚度与试验结果吻合较好。     

圆钢管混凝土桁架K形节点极限承载力计算方法研究

圆钢管桁架在主管内填筑混凝土,可有效提高其承载力。为了获得圆钢管混凝土桁架K形节点受力性能和承载力计算方法,研究了在受拉或受压支管处K形节点的失效模式和破坏机理;基于圆钢管混凝土K形节点在不同失效模式下的破坏机理和受力状态,分别对支管截面形式为圆形或矩(方)形的圆钢管混凝土K形节点建立合理的简化计算模型,推导出不同失效模式下K形节点极限承载力计算公式,并给出相应的极限承载力建议公式。试验验证了圆钢管混凝土K形节点的试验值与计算值吻合较好,研究表明圆钢管混凝土K形节点的极限承载力计算公式的准确性,可应用于圆钢管混凝土桁架结构计算和设计,也为相关标准建立和完善提供理论依据。     

深圳盐田区综合体育馆主馆钢屋盖结构设计

盐田区综合体育馆主馆钢屋盖平面直径D=68m,采用肋环型＋单层曲板网壳结构体系,节点为圆钢管相贯,支承在沿圆周均匀布置的12个RC圆柱上。屋盖径向波谷采用桁架结构,截面高度从支座处的2m渐变至圆心处1m;波峰采用单杆,由斜杆支撑在波谷桁架上,形成类折壳结构。设计中采用3D3S8.0及SAP2000软件分别进行结构静力和非线性屈曲分析,并在风洞试验的基础上对结构进行了校核,该结构设计可供类似工程参考。     

局部承压圆钢管混凝土柱力学性能研究

为了研究不同截面形状垫块作用下圆钢管混凝土柱的局部承压性能,进行了14个试件的试验研究,考察了垫块截面形状、局部承压面积比和端板厚度对局部承压圆钢管混凝土柱破坏形态、荷载-变形曲线及承载力的影响。结果表明,垫块截面形状对局部承压圆钢管混凝土柱破坏形态的影响较小,但方形垫块作用试件的承载力和荷载-变形曲线的初始斜率略高于圆形垫块作用试件。在确定钢材和核心混凝土本构模型的基础上,建立有限元模型对局部承压圆钢管混凝土柱的力学性能进行了模拟,总体上模拟结果与试验结果符合较好。最后,根据研究结果修正了以往圆钢管混凝土柱局部承压承载力的计算方法。     

圆钢管相贯节点静力单调与滞回性能研究进展综述

钢管结构在大跨公共建筑和中高层建筑中应用广泛,相贯节点和圆钢管分别是钢管结构中常见的节点形式和构件截面形式之一。对国内外有关圆钢管相贯节点静力承载性能、非刚性性能和滞回性能方面的主要研究成果进行总结,在此基础上,提出对圆钢管相贯节点静力单调和滞回性能进一步展开研究的若干看法。     

长沙贺龙体育场钢屋盖圆管相贯节点足尺试验研究

本文对长沙贺龙体育场钢屋盖结构中的6个圆钢管相贯节点进行了足尺试验研究,观察到试件节点的破坏主要分三种:受拉支管与主管的连接焊缝断裂破坏;受压支管靠近主管的端部的局部屈曲破坏;受压支管端部局部屈曲与受拉支管焊缝断裂的联合破坏。主管壁上的等效应力分布和发展很不均匀,而且复杂。由于本次节点试件存在主管强、支管弱的特点,节点破坏不属于规范规定的主管过度塑性变形的破坏形式,不能按现行规范公式计算。运用有限元求解相贯节点的极限承载力是一种有效的方法。试验证明,长沙贺龙体育场的钢屋盖设计是安全、经济、可靠的。     

苏州国际博览中心屋盖结构分析和并联K形圆钢管相贯节点研究

本文介绍了苏州国际博览中心大跨变高度立体管桁架屋盖结构整体性能分析和并联K形圆钢管相贯节点的大比例试验及非线性有限元分析。分析表明以下弦双钢管为特征的倒梯形立体管桁架的动力特性非常理想;将部分支座改为可滑移支座能有效减小大面积屋盖的温度内力,同时也有利于减小结构的地震反应;考虑大跨结构P-δ效应,对桁架上下弦杆的影响较明显,对腹杆的影响相当小。并联K形圆钢管相贯节点试验和有限元分析结果表明这种节点在正常使用状态下带一定范围塑性区工作是安全的,且具有较高承载能力和较好的延性;其破坏模式不同于平面K形节点,连系支管能起到有效的约束作用并影响到主管壁上的应力分布和发展。研究成果为这种规范尚未涵盖的空间相贯节点的设计提供了可靠依据。     

南京奥体中心体育场屋盖钢结构

南京奥体中心体育场为大跨度倾斜45°的一对斜放钢“弓”结构和平行设置的钢箱梁及其间支撑形成的马鞍形壳构成的组合空间屋盖钢结构体系。简要介绍了钢屋盖的设计及试验结果。     

武汉天河国际机场T3航站楼钢屋盖结构设计

武汉天河国际机场T3航站楼属于特大型枢纽航空港,屋面为自由双曲面,总投影面积约23.7万m^2,檐口悬挑最大39m,采用两向正交正放空间网格钢结构体系,屋面外围护系统采用直立锁边金属屋面系统,外墙围护系统为玻璃索网幕墙。介绍了T3航站楼屋盖结构分区、结构体系、结构计算设计、节点分析及试验研究等。针对本工程复杂的屋盖曲面建模,自主开发了建模软件,大幅提高了结构建模精度及效率;为了解决普通相贯节点强度不足的问题,采用了自主创新的带暗节点板的相贯节点和铸钢节点,并进行有限元分析和节点试验验证其安全性;创新设计的檩条连接节点,有效地减小了温度作用对钢屋盖的影响及屋面施工标高误差;钢结构健康监测系统的合理设计,确保了钢结构的施工质量和其在投入使用中的安全性及耐久性。     

CCTV新台址主楼外筒“米”形节点滞回性能的试验研究

中央电视台(CCTV)新台址主楼外筒由SRC组合斜柱、箱形截面钢支撑及工形截面钢梁组成,其外筒节点呈"米"形。本文对外筒中两种有代表性的"米"形节点进行了模型试验研究,考察了两个关键节点和两个典型节点在反复荷载作用下的延性性能和滞回性能,检验强节点弱构件的设计思想是否满足。试验采用对与节点相连的柱子施加恒定轴力,对两对交叉斜撑施加反复交叉拉压轴力,逐步循环加载直至节点破坏。试验现象及结果表明,所有试件在节点板区域破坏前,其所连接的杆件(斜撑)已失去承载力,节点板在杆件达到极限承载能力时部分进入塑性,但仍具有较高的安全储备。作者建议节点板与斜撑、柱连接处形成光滑过渡并在深化设计中改进,避免应力集中现象造成节点延性降低。     

主方支圆空间KT形管节点空间效应和极限承载力研究

以矩形钢管为弦杆、圆管为支杆的混合空间钢管结构因形式新颖、相贯线切割简单而在大跨空间结构中逐渐得以应用,但因支杆的几何效应和荷载效应,导致混合型钢管空间相贯节点承载力计算比较复杂。采用非线性有限元方法,应用自动步长增量法研究了主方支圆空间KT节点的空间几何效应和荷载效应。理论分析表明:相比杆件的几何效应,荷载效应对节点极限承载力的影响更为明显,T形支杆上较大的轴力将使K形支管处极限承载力显著下降。通过对空间KT形节点极限承载力的分析,绘制平面K形、T形节点和空间KT形节点承载力相关曲线,并提出计算公式供设计人员参考。     

广州琶洲PZB1301项目抗震性能设计

基于性能的抗震设计方法是现代工程抗震理论发展的重要方向.本工程采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,辅以钢斜撑传递悬挑结构内力.设计中立足于承载力和变形能力的综合考虑,针对框架梁柱、钢斜撑、转换梁、核心筒、节点等不同构件的受力情况,采用基于性能的抗震设计方法,通过小震弹性、中震弹性以及大震弹塑性分析,结构整体及各构件的抗...     

南宁东站站房结构设计

南宁东站采用线上式高架候车的大型桥建合一铁路站房。其站台层被3条正线分成4部分,到发线采用普通混凝土框架结构体系,正线桥采用地道式框架桥,提高了出站层的建筑净空。高架候车层采用双向预应力混凝土框架梁,减轻了结构自重,并对应于正线桥的位置设置2道结构缝,有效地降低结构的温度作用。屋盖采用钢管混凝土柱支承的管桁架与网架相结合体系,结构布置安全、经济;而且结构和建筑形态、效果完全统一。天窗采用由钢梁和钢拉杆组成的屋架结构,结构受力合理又便于施工,实现结构与建筑的完美结合。结构计算与分析表明,结构体系传力明确,具有良好的经济性和抗震性能。     

某高层钢结构住宅中心支撑结构分析与设计

从支撑形式的选取与布置、支撑杆件的内力调整、支撑杆件与节点设计等方面阐述了某高层钢结构住宅中心支撑结构的分析与设计,可供类似工程参考.     

斜撑对装配式钢框架梁柱拼接节点抗震性能影响研究

针对装配式钢框架带柱座梁柱拼接节点连接受力复杂、强度和刚度影响因素多等问题,应用非线性有限元软件ANSYS对带斜撑和无斜撑的两种节点进行数值模拟,研究斜撑对装配式钢框架梁柱节点的滞回性能、极限承载力、延性系数、破坏模式等抗震性能的影响。结果表明:斜撑的设置,可较大幅度地提高节点的刚度和承载力,对于螺栓型连接的梁柱节点,斜撑的设置使其承载力提高3倍多,焊接节点的承载力提高约50%,延性系数提高约70%;且有效地转移了塑性铰,使节点破坏位置位于斜撑之外的桁架梁上,起到保护节点的作用,符合"强节点,弱构件"的设计要求。同时反复荷载作用下的滞回曲线更加饱满,具有更好的抗震性能。     

装配式木框架结构消能节点拟静力试验研究

消能节点装配式木框架结构体系是以Q235钢制成的消能节点将规格木材制成的梁、柱连接成具有较大抗侧刚度的延性框架体系.通过3个足尺消能节点的拟静力试验,研究了该节点的受力性能、破坏形态、滞回特性与耗能能力等.研究结果表明:在弹性工作阶段,消能节点将木梁、柱连接成具有较大抗侧刚度的框架体系;在非线性工作阶段,结构通过节点的...     

东方艺术中心钢结构屋架的抗震设计研究

东方艺术中心钢结构屋架具有大跨、长悬臂及异形等特点,提出采用空间钢结构桁架的屋架形式,并且设置200mm的抗震缝将整个屋盖分割成五个区域。通过设置水平支撑及采用多种类型的抗震支座来解决抗震设计中出现的问题。常规设计仅对钢屋架单独模型进行抗震分析。本文通过对三种模型(钢屋架单独模型,考虑混凝土筒体、顶部环板及钢屋架在内五个区域各自的单独整体模型及将五个区域一并考虑的整体模型)的抗震分析发现:(1)在7度抗震设计区,当荷载作用较大、采用固定及滑动支座的大跨或长悬臂桁架结构应进行竖向、水平地震的抗震验算。(2)空间钢结构桁架周期相当密集。在做动力分析时需要考虑更多的振型数以满足精度的要求。(3)由于钢屋架支承于高处,混凝土筒体的存在对屋架内力的影响不能忽略,因此,设计中采用单独整体模型更为合理。(4)单独整体模型的计算结果与整体模型相比偏安全。