大跨度双层不规则空间球形网壳钢结构安装技术

辽宁省科技馆新馆工程,球幕影院部分结构形式为大跨度双层不规则空间球形网壳钢结构。本工程具有构件数量大、构件节点多、空间曲面大、空间角度复杂多变、空间安装精度要求高、全熔透焊接节点多、焊接工作量大、施工过程与其他专业工程交叉施工的特点。重点研究和分析了大跨度双层不规则空间球形网壳钢结构安装技术。根据工程特点,将球形网壳钢结构按安装单元分块,设置临时支撑,分块安装。实践证明:该方法满足设计要求,施工技术合理。     

陕西省自然博物馆球幕影院网壳结构设计

较详细地介绍了直径 3 7 40m ,总高 3 0 2 7m的陕西省自然博物馆球幕影院的网壳设计过程。设计采用XJDST 1钢网架辅助设计软件 ,结构分析采用了基于U .L列式的薄壁构件空间梁 柱单元。除考虑网壳的强度、刚度外 ,还分析了单层球壳的屈曲模态和振动模态的形式 ,通过非线性分析 ,跟踪了网壳屈曲的全过程。针对该项目进行了风洞试验 ,利用球形网壳的风压云图进行了风载验算。设计方法可供同类工程参考。     

ABAQUS在单层网壳非线性屈曲分析中的应用

单层网壳结构稳定性分析是结构工程领域的重要课题之一。规范规定单层网壳设计时需进行非线性屈曲分析。本文简要介绍了非线性屈曲分析的原理,并结合实际工程,运用ABAQUS软件对其进行非线性屈曲分析,证实该网壳结构满足稳定性承载力要求。     

某机场航站楼拱壳钢屋架稳定性分析

稳定性分析是网壳结构分析中的重要内容。文中网壳为拱梁与单层网壳形成的组合空间结构,结构形式较为复杂。利用有限元程序对该网壳进行了整体稳定分析。首先对该结构的两种模型进行了特征值屈曲分析,比较了两种模型的结果,预测结构的理论屈曲强度;然后考虑网壳的屈曲模态,考虑一致缺陷模态法并引入不同的结构初始缺陷,对结构进行非线性有限元全过程跟踪分析,初步了解该网壳结构失稳的一般规律。     

拱支撑双向柱面组合薄壳结构的稳定性分析

东南大学九龙湖校区新建游泳馆的屋面采用了拱支撑双向柱面组合薄壳结构形式,本文对此结构进行了特征值屈曲分析及非线性稳定性分析,并研究了初始缺陷幅值、屋面壳板厚度和支撑拱矢跨比等参数对结构非线性稳定性的影响.研究表明,实际工程范围内的初始几何缺陷幅值对该拱支撑双向柱面组合薄壳结构的稳定性几乎没有影响;屋面壳板厚度的增加会加大屋面恒载,当未改变支撑拱的截面尺寸和配筋时会导致结构的稳定承载力系数降低,设计时应考虑采用较小厚度的屋面板或使用轻质高强的混凝土材料;采用增大支撑拱矢跨比的方式可提高结构的稳定承载力,但同时也增加了结构的混凝土用量,建议设计时结合工程实际要求选择合适的拱形参数.     

某招商中心单层球面网壳的设计分析

某招商中心采用单层球面网壳结构,球形外立面直接落地,表面开有三处大门洞,形成结构的薄弱点。着重介绍了开孔单层网壳的方案选择、支承体系、设计荷载以及强度和整体稳定计算等。设计根据强度条件初步确定截面以后,应进行非线性全过程屈曲分析,并考虑初始缺陷的影响程度来综合确定球壳的极限承载能力。     

天津商业大学新建体育馆屋盖环桁架拱支单层网壳结构分析与设计

天津商业大学新建体育馆屋盖采用环桁架拱支单层网壳结构体系。结合体育馆屋盖建筑造型,进行了环桁架、拱桁架及单层网壳等的结构布置;依据相关规范考虑各种荷载效应及荷载组合,进行了环桁架拱支单层网壳静、动力性能的分析和设计;对环桁架拱支单层网壳进行了非线性稳定性分析,通过跟踪缺陷结构非线性平衡路径,确定了结构的稳定承载力;最后详细分析了支座水平刚度对环桁架拱支单层网壳结构性能的影响,并建立结构整体模型,分析了下部结构对屋盖钢结构受力性能的影响。分析结果表明,环桁架拱支单层网壳具有很好的承载能力和变形性能,能安全、可靠地完成使用功能。     

节点刚性对带拱肋单层柱面网壳的稳定性影响研究

本文采用大位移带刚臂梁柱单元，分析并研究了结构节点刚性对由杆系拱加强的单层柱面网壳的稳定性的影响。文中斗杆系拱单层柱面网壳这种杂交结构体系进行了考虑及不考虑节点刚性的非线性大位移分析，并与试验曲线作了比较。结果表明，结构节点体系的刚性对单层网壳结构的稳定性的影响是值得注意的。     

某球形会议厅结构设计与分析

介绍了某行政服务中心球形会议厅钢结构单层网壳的结构体系、设计过程,并对典型节点进行了分析研究。介绍了网壳结构稳定分析的方法,结合本工程进行了线性稳定分析、几何非线性稳定分析,得出了结构的线性特征值,找出了结构的薄弱部位,并得出了结构的极限承载了稳定系数,对类似工程具有一定的参考意义。     

深圳湾体育中心钢结构屋盖稳定性能研究

深圳湾体育中心钢结构屋盖为超大跨度空间结构,由单层网壳、双层曲面网架及竖向支撑系统构成。单层网壳为复杂的空间曲面网格结构,采用箱形弯扭构件编织而成的四边形网格构成。首先基于弹性屈曲分析方法,深入地研究了结构的失稳模态和成因;其次,通过全过程跟踪结构的平衡路径,对结构非线性弹性和弹塑性稳定性能进行了研究,揭示了该类网壳结构的特殊失稳机理,提出针对该工程网壳结构的稳定设计准则;最后,采用有限元对网壳的局部稳定进行了分析,基于分析结果给出了网壳构件的计算长度系数取值。     

雄安体育中心体育场结构设计

雄安体育中心体育场主体结构采用钢框架-支撑体系，屋盖钢结构由外圈屋盖钢结构和屋顶中央网壳组成，看台区域均采用组合型肋梁预制看台板。详细介绍了该体育场结构方案，包括看台钢结构设计、拱脚滑动释放、网壳结构体系、典型节点设计等。通过方案比选，屋顶中央网壳采用分索式索承铝合金网壳的结构体系，提高了索承结构对不规则建筑平面的适应能力。设计中对南侧拱脚进行了施工工序优化，拱脚处采用滑动释放措施，降低了看台钢结构南侧拱桁架的水平推力。本项目位于高烈度区，采用了速度型黏滞阻尼墙作为结构的减震措施，在多遇地震下黏滞阻尼墙作为结构的安全余量储备，在罕遇地震作用下，阻尼墙耗能占比5%。在部分应力较大的铝合金网壳节点中设置腹板加强板，提高了结构的安全性。     

铝合金柱面网壳结构弹塑性稳定性研究

对铝合金柱面网壳结构弹塑性稳定性进行了系统的研究,设计了符合实际工程应用的55例铝合金柱面网壳。通过ANSYS有限元软件对柱面网壳进行弹塑性全过程分析,分析了跨厚比、矢跨比、材料非线性、荷载分布模式和初始缺陷对柱面网壳整体稳定承载力的影响。根据初始缺陷不同、作用荷载不同等设计了660例柱面网壳,并对其进行有限元分析,提出了柱面网壳弹塑性整体稳定设计方法。     

用杆系拱加强的单层柱面网壳稳定性分析

采用杆系拱助来加强单层柱面网壳的结构体系是一种新的拱－－网壳杂交结构体系，本文对这种结构体系进行了非线性稳定分析，并与相应的未加强的单层柱面网壳进行了非线性分析比较。同时本文对有无加强拱的两种柱面网壳进行了缺陷影响分析，并与试验结果进行比较。结果表明，杆系拱肋对提高单层柱面网壳稳定性的作用是显著的，同时由于杆系拱肋的加强作用，缺陷的影响也显著减小。     

榆林科技馆单层带缺口球壳结构设计

榆林科技馆球壳为单层球面网壳,由于建筑门洞以及造型的要求,球壳外表面不对称,球壳的支座呈阶梯形布置。简要介绍了球壳选型及分析、设计过程。为了保证设计安全,分析时采用弹性支座和固定铰支座形式,分别进行了特征值以及整体稳定分析。分析表明:对带缺口的肋环型单层网壳,增加斜杆对结构性能有很大的改善,用钢量反而降低;不同网壳支座类型的假定,对于不规则网壳的内力有较大的影响。     

单层穹顶网壳结构的几何非线性跳跃失稳及分歧屈曲的研究

本文对单层穹顶网壳进行了几何非线性稳定分析，推导了U．L坐标系下的几何非线性空间梁单元，采用以柱面孤长法为主的自动加载策略，求解结构的平衡路径。目前国内对网壳结构分歧屈曲的研究尚很少，本文利用位移扰动法，进行了一些探讨，求得扁拱和K6-2型穹顶的分歧路径，同时详细分析了40m跨大型穹顶网壳在不同荷载作用下的稳定性。     

余姚田螺山遗址网壳结构的设计与稳定性分析

以余姚田螺山遗址大跨网壳结构为工程背景,对该工程拱支双层球面网壳结构的设计过程和关键问题进行了探讨,并采用非线性有限元理论对结构进行了稳定性分析.计算结果表明,结构体现出很好的抵抗风荷载的稳定承载能力,适合于结构所处沿海多台风的环境.升温时结构出现很大的薄膜压应力,使结构的稳定承载能力降低.     

某幕墙支撑网壳结构设计分析

某幕墙支撑结构采用单层柱面网壳形式,结合建筑形态和结构性能确定了网格和构件截面形式,基于有限元软件SAP 2000和ANSYS,对网壳结构进行了特征值屈曲分析,得到了构件计算长度系数;同时进行了非线性全过程分析。结果表明,该网壳结构具有较好的整体稳定性。     

某办公楼屋面双层双曲网壳的分析与设计(二)

本文对某工程两栋塔楼间中线弧长为46.8lm的双层双曲网壳的设计进行了介绍,并对支撑该网壳的6根钢管混凝土细长柱的受力性能进行了分析探讨.通过有限元软件,进一步对该双层双曲网壳与钢管混凝土柱进行了整体建模分析,对该结构体系的受力特点进行了探讨.本文得出的若干结论可为类似工程提供有益的参考.     

单层组合加肋拱支网壳的稳定性

介绍了某相贯单层组合加肋拱支网壳结构在竖向荷载及风荷载作用下的整体稳定性。采用有限元软件MIDAS,在两种荷载工况下分别进行了此网壳结构的特征值屈曲、几何非线性屈曲分析,初始缺陷对网壳结构的整体稳定性影响分析。结果表明:网壳结构对初始缺陷较为敏感,初始缺陷会明显降低结构稳定性;不同的荷载工况下,失稳的情况亦不同且网壳结构稳定临界系数随着荷载的增大而降低。     

某观光塔项目超限高层钢结构设计

山西省某观光塔项目地上十三层,地下一层,结构高度为81.68 m,采用钢框架-中心支撑结构体系,属于高层钢结构。该结构存在扭转不规则、楼板局部不连续、尺寸突变三项超限情况,属于一般不规则的超限高层结构。设计中采用YJK与MIDAS/Gen两款软件进行分析比较,针对不规则项采取了控制钢构件应力比在规定范围的措施进行了加强。为了解结构的抗震性能进行了小震和大震下的计算分析,结果表明该结构模型计算指标比较理想,整体设计满足规范要求。此外针对关键部位的钢结构节点使用YJK/Solid Fea进行了有限元分析,通过增加型材的壁厚对薄弱部位进行了加强,控制最不利工况下的应力不超过规范的限制。该结构屋面网壳的稳定性采用MIDAS/Gen进行了非线性分析,分析结果表明该网壳的稳定系数满足规范要求。最后给出了超限高层钢结构设计的几点建议。