国家体育场钢结构施工过程模拟分析

简要介绍了在国家体育场设计中确定大跨度钢结构安装方案的原则、临时支撑塔架布置与主要安装步骤,采用逐次“激活”单元技术对钢结构安装过程进行模拟计算。计算分析表明,施工顺序对构件的内力与变形有显著的影响。通过对构件安装顺序的调整,可以达到结构优化、降低用钢量、加快施工进度的目的。对临时支撑塔架反力与钢结构卸载变形量进行了估算,并对安装误差产生的原因、肩部与顶面次结构后装引起结构几何构型的变化情况进行了详细的分析,提出钢结构安装的技术要点。     

业界媒体要览

<正>《施工技术》10/2007国家体育场钢结构安装安全防护技术主结构安装采用高空散装法。即桁架柱和主桁架散件出厂,在施工现场进行地面拼装,搭设施工用支撑塔架分段进行吊装。次结构也采用散装法,其中立面次结构在卸载前安装,安装过程中以2个柱间为一个独立施工区间,根据结构形式将其分段散装,每个柱间安装顺序从下至上;顶面及肩部次结构在卸载后安装,以主桁架上弦围成的四     

国外某体育场钢结构屋盖设计与施工分析

阿尔及利亚某体育场结构体系由碗状混凝土看台与钢结构屋盖组成。钢屋盖由72榀空间曲线立体桁架构成,在体育场外立面交叉布置形成变截面人字形的曲线格构柱;每榀桁架分为3个拼装单元,单元间采用法兰连接;桁架肩部设置巨型三脚支撑将屋盖支承在混凝土看台上。基于结构设计方案,本文提出了设置临时支撑、分块拼装、分区吊装、分级循环落架的施工方案,采用等效弹性杆端位移法对落架过程进行了有限元模拟分析,对几种不同的落架方案进行了比较。     

国家体育场(鸟巢)工程钢结构肩部及顶面次结构安装技术研究

通过安装方案比选、吊装工况分析等对国家体育场工程肩部及顶面次结构安装技术进行了深入研究,采用次结构接口偏差调整措施,保证了施工阶段结构的安全性,成型时结构的内力和变形均满足设计要求.     

环形天桥落架施工的数值模拟及其应用

大跨空间结构的落架施工是将结构由支撑受力转换为结构自身受力(设计状态)的过程,其落架方案合理与否对结构受力过渡、施工安全具有直接影响。采用MIDAS/GTS软件对人行天桥落架过程进行模拟,通过调整临时支撑的弹性模量来模拟分级落架时的工况并制定出合理的落架方案。落架施工时,对桁架结构的变形和应变进行实时监测以保证结构平稳过渡。通过实测挠度、应变与计算挠度、应变的对比可知,整个落架过程结构受力过渡平缓;说明通过软件模拟来指导落架施工准确可行。     

汶上宝相宫高耸钢结构的施工安装和全过程分析

根据汶上宝相寺宝相宫佛牙殿的建筑结构特点和施工场地条件,对这类高耸塔型空间薄壳钢结构的施工安装方法进行研究,提出累积顶升安装方法,并结合该项目给出了详细的施工步骤。结合有限元模拟分析,进行顶升点布置和顶升设备优选,验算了顶升阶段和落架阶段结构的安全性。结合提出的适用于该类结构的下顶升安装方法,进行顶升支撑塔架的设计,并成功将累积顶升安装方法和下顶升支撑胎架应用于工程实践。     

某大型摩天轮施工模拟分析

用ANSYS10.0对某大型摩天轮钢结构施工全过程进行模拟分析,主要内容包括:A形支架及轮轴系统提升力的确定、提升塔架结构设计和整体稳定分析、轮缘系统安装过程计算、轮缘安装辅助桁架拆除及轮辐索张拉过程计算。施工全过程模拟计算按照预定的施工方案分步实施,并在确保结构施工安全性的同时,对施工方案进行优化,且为施工辅助设施的设计提供可靠的数据。     

铜仁市奥体中心体育馆钢屋盖施工模拟分析北大核心CSCD

铜仁市奥体中心体育馆大型钢屋盖采用周边支承正放四角锥空间网格结构.因结构跨度大,施工精度要求高,不同施工方案对结构成型及落架过程中的变形及内力影响较大.为保证施工质量与施工安全,优化资源配置,根据此类大型空间网格结构常用的胎架支撑施工工艺提出两种施工方法:施工成型-结构落架搭接施工法、施工成型-结构落架顺序施工法,以及四种拆撑顺序:纵向顺次拆撑、纵向间隔拆撑、由内向外拆撑以及由外向内拆撑.在此基础上建立时变力学数值模型,通过数值仿真分析,对比不同方案施工过程中结构内力、变形、施工周期及资源消耗的差异.分析结果表明:采用施工成型-结构落架搭接施工法可大幅减少资源消耗;在合理安排拆撑顺序的前提下,不但能保证结构施工成型及落架过程中内力、位移变化平缓,而且可有效保证结构施工安全并顺利实现设计目标位形.研究成果可为类似周边支承大跨度空间网格结构施工方案选择以及施工仿真分析提供参考.     

宜兴荆邑大桥双套拱塔液压同步竖转提升施工

宜兴荆邑大桥主桥跨径173m,桥宽58.5m/51m.主桥桥塔结构体系为双套拱塔结构.由于其独特的结构造型及现场施工条件的限制,拱桥安装采取在桥面上平面拼装,同步竖转提升,先利用临时塔架竖转提升主塔,然后利用安装好的主塔作为承重结构,同步竖转提升安装副塔的安装施工工艺.通过对临时结构的设计提出较高要求,保证提升竖转过程中的同步控制精度.同时通过采取有效措施,防止由于竖转的角度过大而导致倾覆的危险.     

钢结构工程中临时支撑拆除验算

为实时反映钢屋盖在胎架拆除阶段的内力和变形情况以及支撑胎架反力的变化情况,以天津博物馆临时支撑为例,采用MIDAS7.3分析软件对胎架落架路径进行了落架过程跟踪分析。通过设置多个"荷载步"模拟每一步落架工况,分析落架对主体结构和临时结构的影响。计算结果表明:结构中构件的最不利内力值较小,有较大安全储备。当所有支撑拆除后,结构的最大应力值达140MPa,为材料强度设计值的0.47,说明落架方案能够保证钢屋盖处于弹性工作阶段,且安全可靠。该结果为胎架落架实际拆除方案提供了理论依据。     

大跨度混凝土楼屋盖结构的探索方向

就大跨度楼屋盖结构设计的一些情况,建议结构新形式探索的方向,推荐钢筋混凝土板壳类结构与桁架、斜拉等形式组合应用的一些思路。     

折叠结构体系及类型

基于广义分类学理论,对折叠结构体系进行了分类研究,建立了一套适合于折叠结构特点的分类体系,并分别对折叠结构体系中的杆系折叠结构、索杆系折叠结构和板式折叠结构的构成进行了分析。在此基础上,运用结构拓扑学原理对折叠结构体系进行了结构拓扑分析,建立了杆系折叠结构、索杆系折叠结构和板式折叠结构3种不同类型的结构几何稳定性的判别标准。结果表明,按照所提出的方法,解决了在进行折叠结构设计时靠经验来判别其几何稳定性的局限性,保证了折叠结构设计的安全性和合理性。     

云南省建筑业结构现状的探讨性研究

针对目前云南省建筑产业效益不高的现状,对云南省建筑业的结构进行分析,发现云南省建筑业的组织结构呈现"倒金字塔"型,所有制结构多元格局正在形成,规模结构层次不均匀,行业结构匹配不合理等。对未来云南省建筑业的结构调整作了探讨性的研究,以期结构转换效益,促进产业绩效的提高。     

索在杂交结构体系中的应用

在杂交结构体系中，拉索是一个比较活跃的单元体，具有与各类结构进行广泛组合的可能性。通过介绍几种目前应用较多的或具有发展前景的杂交结构并简要分析它们的结构特点和工作机理，说明索在杂交结构体系中的应用情况。文中还结合现有的一些杂交结构工程实例进行了论述和分析。最后，对索在杂交结构体系中的应用进行了展望。     

“杂交”结构体系的应用和发展

“杂交”结构体系是一种将不同形式的基本结构经优化组合而成的新型结构体系。本文介绍了该结构体系的组成方式，指出拉索是一个比较活跃的单元体，它具有与各类刚性、柔性结构进行广泛组合的可能性，由此可以构成斜拉结构、预应力结构等一系列具有特色的“杂交”体系。文中还结合现有的一些“杂交”结构工程实例进行了论述和分析。     

城市路网结构分析

明确了路网结构的含义,从不同角度重点分析了路网功能结构、路网等级结构和路网布局结构,讨论三者的相互关系,提出了不能片面追求路网容量的增长,应结合路网结构特征的道路网规划和分析思路。     

大跨空间结构发展与对策

详细阐述了大跨空间结构分类及特点,以及对网架结构、悬索结构和膜结构相关设计施工等问题进行了探讨,并总结提出空间结构发展的趋势方向。     

南宁国际会展中心旋转双曲面网壳钢结构穹顶设计

南宁国际会展中心是南宁市的标志性建筑。位于入口多功能大厅上空的穹顶是整个建筑的焦点。该穹顶为旋转双曲面网壳钢结构 ,内外均采用PTFE张拉膜封闭 ,造型独特。介绍该结构形式、结构分析和计算以及结构设计情况。     

现代建筑结构体系的发展与展望

回顾了现代新兴结构体系的发展状况，结合世界上建成的各类空间结构的新型建筑的典型工程实例，总结出了不同结构体系的优缺点，并提出了我国加强科研开发现代建筑结构体系的一些积极建议。     

浅析大跨房屋钢结构建筑的结构体系

钢结构建筑在近几十年来蓬勃发展，建筑师在钢结构建筑设计市场上大有作为。然而，在中国以建筑师的设计思维对钢结构进行研究的课题甚少。在大跨房屋钢结构建筑的结构体系内容被不断更新的当前新形势下，基于传统思路的大跨房屋钢结构建筑的结构体系，从建筑师的角度，对其进行了重新的诠释与补充，提出了新技术、新材料、新构件运用背景下的大跨民用钢结构建筑的结构体系。