白浪河大桥超大直径无轴式摩天轮的施工技术

结合在建的白浪河大桥及摩天轮工程,研究了超大直径变截面无轴式摩天轮与桥梁施工的关键技术,介绍了摩天轮施工的安装过程;采用MIDAS/Gen软件对无轴式摩天轮支撑体系进行模拟,结果表明:在考虑不同工况下,支撑结构杆件应力比控制在0.85以内;节点最大位移均小于H/500(H为高度),满足GB50017—2003《钢结构设计规范》的要求。通过现场施工与计算模拟研究,分析大直径无轴式摩天轮的施工安装的变形,保证桥梁施工的安全。     

无轴式摩天轮结构温度效应分析与合拢温度研究

无轴式摩天轮采用创新的固定立体环状结构形式,温度作用效应是其设计和施工中必须考虑的问题.结合潍坊市白浪河摩天轮,对无轴式摩天轮结构的温度效应展开研究.首先基于最大应力等效原则建议了太阳辐射下钢管构件有效温度的取值方法,并通过对整年构件有效温度监测数据的统计分析确定了分析时的最大温度变化幅度;然后采用有限元软件ANSYS对温度作用下的潍坊无轴式摩天轮进行模拟计算,分析了结构不同部位的位移和应力与温度之间的变化规律;最终根据极限温度下结构各部分的应力水平并结合施工进程确定了结构的最佳合拢温度.研究可为无轴式摩天轮结构的设计和施工提供技术支撑.     

无轴式摩天轮安装施工技术模拟分析

无轴式摩天轮安装过程中,杆件间的位移关系到整个工程的质量,它贯穿于施工期直至运行期。对无轴式摩天轮的安装施工技术过程进行模拟,采用MIDAS数值分析软件,对潍坊白浪河大桥及摩天轮安装工程进行模拟分析,数值计算结果表明,将高度138m的无轴式摩天轮分成四部分安装,下部安装采用地面支撑,通过重型塔吊车进行构件单元安装;中部采用下部结构及格构柱提供支撑,配合塔吊及脚手架完成;上部安装通过格构柱支撑,配合塔支撑体系及操作脚手架完成;摩天轮上部节点最大位移258mm,下部最小位移54mm,节点最大位移小于1/500H,满足施工规范要求,为同类工程提供理论数值参考。     

无轴式摩天轮结构成型施工过程分析

潍坊市白浪河大桥摩天轮工程采用创新的固定立体环状结构形式,是目前世界上直径最大的无轴式摩天轮结构,实际工程少、施工经验不足。针对该工程独特的结构形式、复杂的施工方法,采用有限元分析软件MIDAS/GEN,根据"生死单元法"对该工程刚性轮盘结构成型过程进行施工过程跟踪模拟分析。结果表明:通过建立有限元模型,对施工方案中各施工阶段进行预分析,给出了施工过程中的内力发展与变形规律,保证结构施工的安全顺利进行。     

空腹桁架连体结构施工全过程模拟分析及监测

采用有限元分析软件SAP2000分析了淮北矿业办公中心主楼连体结构楼面混凝土浇筑、临时支撑拆除等施工过程中型钢混凝土空腹桁架及其临时支撑体系的应力和变形。计算结果较准确地反映了各施工阶段施工荷载作用下结构的变形和内力分布,表明桁架支撑体系合理,为施工方案及实时监测提供理论依据。     

某大型支臂钢索式摩天轮安装模拟分析

179摩天轮高179m,轮缘直径170m,建成后将成为世界最高的摩天轮。179摩天轮采用刚性轮辐(刚性桁架硬支臂)与钢索混合结构形式。大型摩天轮的安装方案与摩天轮的结构设计密切相关,因此,在结构设计阶段就必须制订合理的安装方案。179摩天轮采用立面旋转安装法安装,并对8个施工步独立静止状态进行有限元分析。借助有限元软件ANSYS来模拟分析计算硬支臂和轮缘安装后不同安装位置静止情况下的等效应力、挠度、结构屈曲,由计算结果可知,不同安装位置摩天轮的结构安全可靠。     

白浪河大桥摩天轮结构方案分析研究

介绍了潍坊白浪河大桥摩天轮的3个结构方案,即A字架摩天轮-桥组合、门架式摩天轮-桥组合和无轴式摩天轮-桥组合方案,通过对建筑、结构、安全域人体舒适度、施工安装等几方面的综合比较,为确定最终方案提供依据。     

成都来福士广场型钢混凝土大悬挂结构施工全过程监测分析

成都来福士广场T1塔楼大悬挂结构采用型钢混凝土组合结构,在施工过程中需搭设临时支撑体系.为保证施工全过程的安全性,利用有限元分析软件进行数值模拟分析.采用SZZX-B150B振弦式钢表面应变计对临时支撑胎架和支撑下承梁加固体系进行现场同步监测,通过实时监测值与模拟值的对比分析,确定支撑体系合理的卸载时间和顺序,为卸载的安全性及对施工全过程的动态控制提供可靠的判断依据.     

网架结构临时支撑体系的设计

某资源热力电厂屋面采用网架结构,具有多种临时支撑方式。笔者运用MIDAS有限元软件对不同临时支撑体系下的网架结构进行模拟、分析、对比,同时考虑施工的安全性、便捷性,选出最优支撑体系。临时支撑体系中立柱为细长杆,容易失稳,因此同时验证了临时支撑体系的自身可靠性。计算过程中提供了明确的设计思路与可靠的分析方法,对类似工程的施工验算具有指导意义。     

白浪河无轴式摩天轮钢结构施工过程模拟与监控

白浪河无轴式摩天轮采用创新的固定立体环状结构形式,其施工过程中风荷载和温度作用影响显著。为保障结构的施工安全和安装精度,采用非线性分步建模技术对结构施工全过程进行模拟分析;基于模拟结果确定了结构合拢温度和变形预调值,并对结构施工过程和加载过程关键杆件进行监测。结果表明:施工过程中温度作用所引起的结构应力可达60MPa,在分析时应考虑构件安装温度的影响;采用正装迭代法确定结构变形预调值可有效控制结构的最终位形,合理选择合拢温度可降低竣工后结构的应力水平,最大应力降幅达40MPa;施工过程和加载过程中结构关键杆件应力及位移均在可控范围之内,施工方案可行。研究成果可为类似结构施工提供技术支撑。     

潍坊摩天轮节点参数化设计及计算分析

在潍坊白浪河摩天轮项目中,由于构成轮盘的空间圆环存在规则的数学表达形式,所以对轮面网格杆件及其交叉节点采用了参数化的设计方法。后期,对这些参数设计节点编制了能够自动生成有限元模型、自动进行有限元计算、自动统计结果的程序,对238个节点进行了遍历性的有限元验算,大大提高了对危险节点位置的甄别和处理效率。同时对摩天轮内外弦的X型和KK型节点分别进行了参数化验算,对采用参数化设计及模型计算所生成的前处理和后处理数据进行了节点的强度验算,相关节点的强度均满足设计要求。     

华润万家购物中心钢结构临时支撑卸载模拟与监测

华润万家中心钢结构为大跨度、大悬挑平面钢桁架结构,该钢结构施工时采用临时胎架进行支承,现结构已经安装完毕,需要对胎架进行拆除。为保证结构在胎架拆除及楼面混凝土浇筑等施工过程中的安全,施工前对结构进行了有限元施工模拟,确定了详细的施工方案,并对钢桁架关键构件进行应力监测。监测结果与模拟结果吻合较好,验证了采用施工模拟-现场监测的方法可以合理地制定施工方案,从而可靠地保证了施工安全及质量。     

青海大学篮球馆桁架结构卸载过程分析与健康监测

青海大学篮球馆采用大跨度凹形平面桁架结构,采用砂箱式临时支撑.通过MIDAS/GEN对分级对称同步卸载的两种方案进行对比,验证了凹形桁架应采取从两边向中间卸载的方法.对结构的应力和位移进行监测,监测结果显示,分级卸载可以避免结构出现反翘现象,并且应力值变化较小.分析和监测结果共同表明,在卸载过程中,位移和应力的变化曲线较吻合,且数值均在合理的设计范围内,计算模型与实际施工过程具有一致性,验证了有限元模拟可以指导施工的顺利进行.通过同步卸载与不同步卸载对比分析,尚未完成卸载的临时支撑上方桁架的应力变化较大,其中腹杆应力变化最大,在卸载过程中应采取措施保证施工同步进行.     

大型钢桁架临时支撑体系的数值模拟研究

采用美国大型有限元计算软件SAP2000,建立三维模型,对某博物馆工程大型钢桁架施工过程中的临时支撑体系进行了数值模拟分析,计算了几种不同荷载组合工况,得到了支撑架的应力、应变分布规律。     

广州海心沙体育场大跨度悬挑钢顶篷斜拉索施工技术

对珠江新城海心沙体育场大跨度悬挑钢顶篷斜拉索进行施工模拟、施工技术介绍和施工监测。采用有限元软件SAP2000对钢顶篷斜拉索施工过程进行模拟分析;施工模拟结果指导斜拉索施工及其预应力的张拉过程;斜拉索施工监测以监测钢顶篷构件的应力、索力和结构的位移为主,监测结果表明钢顶篷结构是安全的;模拟分析理论值与实测数据吻合较好,表明钢顶篷结构预应力施工过程的有限元模拟分析计算模型和方法的正确性。     

超高超大悬挑结构高支撑体系受力分析

现浇混凝土结构施工期间,结构和支撑体系受力不断变化,由模板支撑体系与早龄期混凝土结构所组成的临时承载体系是材料性能、结构形式、空间位置均随时间变化的时变结构体系。结合工程实例,建立了超高超大悬挑结构高支撑体系力学模型,分析其受力机理;采用Midas/Gen软件模拟了施工过程,通过对模拟结果和现场监测结果比较,指出现场监测与模拟结果趋势基本一致,进一步揭示了超高超大悬挑结构高支撑体系的受力机理。     

巨型钢框架-上部悬挂下部支承结构体系施工全过程模拟与监测研究

中科院量子院采用巨型钢框架-上部悬挂下部支承结构体系。该新型结构体系在施工全过程中存在多次受力转化,因此有必要对其进行施工模拟和监测。采用MIDAS/Gen建立有限元分析模型进行施工全过程模拟,分析关键构件和节点应力及变形规律,对关键构件和节点应力和变形实施监测,并将有限元计算值与现场监测值进行对比分析。分析结果表明:现场监测数据与有限元分析结果吻合良好,说明了该施工新技术的合理性。     

考虑主体结构与临时支撑相互作用的拆撑过程动力响应分析

结合天津市于家堡交通枢纽站房结构实际工程,基于有限元软件ANSYS详细模拟了实际施工过程,以精确模拟拆撑过程中各构件的内力分布。然后,采用降温法模拟切割连接构件进行拆撑的方式,对引起的动力响应进行了详细分析计算。分别选取反力最大的提升点与支撑点,研究主体结构与临时支撑体系在拆撑时的动力响应。结果显示:该拆撑方式引起的结构动力响应与支撑点反力、拆撑位移及结构刚度等因素有关;拆撑后的振动过程中,主体结构与临时支撑体系存在复杂的相互作用,而有限元方法可精确捕捉该过程;拆撑后的振动效应对提升拉索的影响最为不利,设计中应保证提升拉索及节点的可靠度;拆撑引起的振动效应对临时支撑结构的影响要大于主体结构,支撑体系设计阶段应充分考虑整个施工方案,提高临时支撑的可靠度,而不是仅满足静力强度。     

全球最大无轴式摩天轮迎客在即

<正>白浪河大桥摩天轮已进入最后的轿厢安装调试阶段。这座目前世界最大的无轴式摩天轮在完成调试后即将迎接游人。白浪河大桥摩天轮又被称为"未来之眼",位于流经山东省潍坊市的白浪河流入渤海湾的入海口处,摩天轮落成后将成为潍坊滨海的城市景观地标性建筑。     

某大跨度钢网架结构施工监测及模拟

对某大跨度复杂钢网架结构进行施工过程跟踪监测,包括钢构件吊装过程中的敏感及重要构件的应力变化监测,临时支承点拆除时结构支承点的变形监测及大型焊接球整体提升焊接时焊接环的变形监测。监测结果表明:应力及变形均在合理范围之内,并最终稳定于某一值,监测效果良好。对结构在施工中各种工况下的应力及变形进行了有限元仿真分析,将实测应力值和变形值与有限元分析结果进行比较,基本吻合,表明有限元分析较好地模拟了施工过程中的应力及变形变化。