国家体育场焊接方管桁架单K节点试验研究

为考察构造复杂的国家体育场焊接方管桁架单K节点的受力性能和承载力,进行了两个典型节点的1∶3缩尺比例的模型试验和有限元分析。试验结果表明,节点强于杆件,节点的极限承载力都能达到设计荷载水平的2倍以上,且节点区范围内的板件未观察到局部失稳或断裂现象。有限元分析能较好地模拟试验现象。试验结果和有限元分析结果证明,节点区的板件局部加厚和内置加劲肋等加强措施是有效的。     

国家体育场桁架柱内柱节点设计研究

国家体育场钢结构桁架柱的内柱节点杆件数量多,几何关系复杂,是结构受力的关键部位。本文提出大尺寸焊接薄壁菱形截面内柱节点的几何构型方法,使菱形内柱与腹杆同宽,可以适用于任意角度腹杆相交的情况。在内柱节点域内设置横向加劲肋与局部竖向加劲肋,可以有效地增强节点的刚度,实现“强节点”的设计理念,确保节点构造的可靠性与经济性。通过合理设置拼接焊缝位置以及采用整板切割等方式,有效地控制焊缝的数量与位置。采用有限元法研究节点的受力形态,通过合理调整板件厚度,避免节点出现应力集中。     

国家体育场“鸟巢”钢结构施工支撑塔架顺利卸载

9月17日,随着最后一层钢垫片撤除作业程序的完成,“鸟巢”钢结构整体与支撑它的钢塔架实现分离。至此,2008年北京奥运会主会场国家体育场工程中最关键的施工环节———钢结构支撑卸载顺利完成。卸载后的“鸟巢”,总重量达42 000t的钢结构体系完全脱离了外力支撑,依靠自身结构屹     

国家网球馆“钻石球场”结构设计

国家网球馆"钻石球场"是一座带有开合屋盖的现代化体育建筑,看台采用现浇钢筋混凝土结构,外立面16组V形柱与环向框架及48榀径向框架共同构成抗侧力体系。为了防止基础在地震作用下发生破坏,在主体结构外立面的底部设置环形承台,从而使基础的抗震性能显著提高。固定屋盖在活动屋盖移动范围内为双层平面网格结构,活动屋盖的移动范围以外为三层网格结构,并通过设置4组中间支承点,有效增强了屋盖刚度,有利于活动屋盖平稳运行。为了避免支座出现上拔力,在屋盖结构卸载以及所有荷重施加完毕后最终固定部分支座。在进行空间结构网格布置时,充分考虑其受力特点,对屋盖开口周边、尤其是轨道桁架部位进行了加强。采用部分杆件之间搭接焊的方式有效减小焊接空心球直径。固定支座安装严格控制在设计合拢温度要求的范围内进行,避免出现过大的正温差或负温差。     

国家网球馆“钻石球场”开合屋盖结构设计

国家网球馆是一座带有开合屋盖的现代大型体育场馆。在设计中提出开合屋盖的性能指标与设计荷载取值方法。屋盖开合状态对风荷载敏感,需要通过风洞试验确定风压分布与脉动特性。活动屋盖运行过程中台车反力不断变化,需要通过对其移动过程分析,找出最不利位置。研究了各种开合位置的结构动力特性,采用时程法与振型分解反应谱法分析活动屋盖在多遇地震作用下的响应。此外,在活动屋盖移动对固定屋盖轨道桁架变形影响分析的基础上,提出一种适用于圆形平面带矩形洞口结构的起拱曲面方程。     

气举卸载过程可视化仿真

根据气举井卸载过程两个阶段的特点,分别建立生产管和注气管的质量守恒及动量守恒方程,并给出气举卸载过程中涉及的封闭方程,建立数学仿真模型。基于Flash强大的二维动画功能,编制了可视化仿真软件。通过动画仿真的形式,可以直观地表现气举井系统在卸载过程中的压力、液面、注气量和产液量等随时间变化的动态。     

豫西洛宁县老里湾银矿和嵩县中营铅矿地质特征及找矿方向

豫西地区为金、钼钨、银铅锌矿集区,经历了近50 a未间断的矿产勘查工作,近期仍在中—新生代盆地边缘查明了洛宁县老里湾大型银矿和嵩县中营大型铅矿等斑岩型矿床。结合相关地质勘探成果,详细分析了两者地质特征、矿床成因及找矿方向。研究表明:(1)老里湾银矿赋存于早白垩世第二期花岗斑岩体内,岩石具有多斑状结构,中营铅矿赋存于早白垩世第二期隐伏黑云母斑状花岗岩体上方的青磐岩化带,花岗岩呈似斑状结构,两类岩体的共同特点是基质和斜长石斑晶具有绢云母-高岭石化,成矿的共同特征是细脉状、浸染状大范围矿化,两者为一对分处岩体内外的斑岩型矿床;(2)按照透岩浆流体成矿作用理论,矿床成因为来自岩浆源区熔融残余的含矿流体再注入岩体,或透过岩体成矿于岩体上方;(3)豫西地区的成矿分带以金矿集区为中心,向外、向上依次为钼、银铅锌、铅锌、重晶石、萤石矿,中—新生代山间盆地保存了居于成矿分带上部位置的银铅锌矿,因而在豫西地区有关5个盆地的边缘和小秦岭金矿田南侧的Mo-Pb-Zn-Ag等综合异常区寻找银铅锌矿具有较大的找矿空间;(4)由于覆盖层的存在,以往水系沉积物地球化学测量和多目标土壤地球化学测量均未在中—新生代盆地边缘圈出有关异常,矿床的重力、磁场特征也被区域重力低场和长城系火山岩的跳跃磁场所掩盖,矿区下一步找矿需要试验新的具有一定穿透能力的物化探方法。     

苏州火车站大跨度屋盖结构设计

大跨度空间菱形桁架是基于建筑造型产生的一种新型桁架形式。详细介绍了苏州火车站空间菱形交叉桁架屋盖结构体系的设计要点,包括结构体系的布置特点、荷载取值、静动力分析、施工模拟分析、防连续倒塌分析及多维多点输入分析等,相关分析方法以及专项计算结果可供类似结构的分析、设计参考。     

东营会展中心结构设计中的关键技术

东营会展中心展馆结构采用管桁架+塔架拉索结构体系,上覆PTFE膜材;由于建筑功能要求不设缝,展馆钢屋盖长度达360m,层2钢筋混凝土结构长度达189m,属严重超长结构;会议中心采用车辐式索桁架结构,钢索的张拉工艺采用位移控制法。对上述设计中的关键技术进行了介绍,供类似工程参考。     

国家体育场钢结构外柱顶部局部结构模型试验

为研究国家体育场钢结构桁架柱外柱顶部肘形扭曲薄壁箱形构件的抗拉性能,完成了一个桁架柱外柱顶部局部结构1/4缩尺模型的拉伸试验。试验结果表明,当模型承受1200kN(1.61倍设计拉力)的拉力时,顶点水平位移为7.80mm,模型结构整体处于弹性;拉力达1700kN(2.28倍设计拉力)时,顶点水平位移为12.75mm,没有发现模型构件有焊缝撕裂或局部屈曲等明显破坏现象。构件的屈服主要发生在弯扭段节间23、跨中区格以及弯扭段与斜柱连接节点外侧的受拉区面板。试验中三根斜柱均处于弹性。