世博会主题馆钢结构设计与分析研究

主题馆作为2010年上海世博会 “一轴四馆”核心建筑群的重要组成部分,建筑平面南北向217.8m、东西向288.0m,其中,西侧展厅为126m×180m无柱大空间。针对屋盖跨度大、整体结构超长且平面不规则等特点,对屋盖结构体系选型和下部框架支撑体系选型进行了详细比选,最终,屋盖采用了由索撑张弦桁架与立体桁架组成的长度为270m的4跨连续梁结构,下部钢框架采用了钢支撑与粘滞阻尼支撑形成的混合支撑框架体系。对结构设计中的一些关键问题进行了分析研究,得到以下结论：与局部抽空方案相比,屋盖满堂支撑方案下结构整体性较好;滑动支座与预应力拉索的合理应用,提高了屋盖结构效率,同时释放了屋盖对下部结构水平推力;混合柱间支撑方案既满足结构抗侧刚度的要求,同时有效降低了超长结构温度作用内力;东侧展厅变截面箱梁方案综合兼顾了建筑形式、结构受力以及设备管线穿行的要求。     

某高铁站大跨空间结构设计

徐州东站扩建项目使用功能主要为侧式站房和高架候车室,整体结构由下部钢筋混凝土框架及上部大跨度钢屋盖组成,钢屋盖平面投影尺寸为191m×227m.高架候车区钢屋盖跨度75m采用倒三角钢桁架,侧式站房入口处钢屋盖跨度112m、两侧悬挑31m,采用W形钢桁架结构.为保证主桁架的稳定及增加整体屋盖刚度,屋盖设置了Y向倒三角次桁架及刚性屋面支撑;上部大跨度钢屋盖分别支撑于高架候车室钢管混凝土柱顶、侧式站房钢管混凝土柱顶、通高幕墙柱顶及入口处通高4根空间桁架柱顶,各类柱抗侧刚度差异较大,本工程通过局部设置滑动支座进行了整体抗侧刚度的调平;入口通高空间桁架柱也作为关键构件进行重点分析设计;本工程整体结构超长,温度对钢屋盖、支座及竖向构件将产生不利影响,本文对其进行了分析论述.     

某会展中心钢屋盖结构设计

某会展中心是集会议、展览、商务、餐饮、娱乐等多功能于一体的现代化城市会展中心。包括五个展厅、综合下沉广场和会议中心,总建筑面积约9万m2,展厅跨度66m,柱距9m,主体结构形式拟采用钢筋混凝土框架及大跨钢屋盖结构,屋盖承重体系采用倒三角形空间管桁架结构,设计中分别建立了钢屋盖上部独立模型和下部混凝土加屋盖钢结构的整体模型,针对屋盖结构稳定性,进行了几何非线性稳定分析,同时对支撑主桁架的框架柱按性能目标C进行性能化设计,结果表明,结构方案合理,安全可靠,达到了建筑结构的完美结合。     

雁栖湖国际会展中心结构设计

雁栖湖国际会展中心采用钢骨混凝土框架-钢筋混凝土剪力墙体系。圆形主会场屋盖跨度为84m,采用了放射状鱼腹式空间桁架体系和混凝土屋面板的大跨度重型屋盖体系,施工工艺为在地面组装和浇筑混凝土,之后整体同步提升。主会场楼面结构跨度为45m,采用钢结构楼盖体系,用TMD减振系统改善楼盖的舒适度性能。介绍了结构的主要分析结果和抗震性能化分析结果,以及屋盖结构的方案选型、受力性能、施工方案设计、关键节点设计等,对45m大跨度楼盖结构的方案选型、舒适度性能进行了研究。     

六安体育中心体育场钢屋盖结构设计

六安体育中心体育场下部主体为现浇钢筋混凝土框架结构,看台钢屋盖采用空间悬挑管桁架,主桁架最大悬挑31文章阐述了钢屋盖结构体系构成分析,对不同部位构件采取差异化的控制标准,对尾部钢拉杆进行张拉过程模拟分析,并桁架关键节点进行了有限元分析.     

佛山某体育中心结构方案可行性设计与分析

佛山某体育中心包括三馆一中心,其中游泳馆子项建筑面积13500m2,最大结构尺寸140m×80m。本文首先介绍了建筑概况以及下部混凝土部分结构设计情况,接下来对屋盖体系分别采用钢桁架以及张悬梁结构体系的可行性进行了讨论,并对两方案进行了结构比选。根据计算结果,两种屋盖体系均可满足建筑功能需求。钢桁架体系施工简单,结构承载能力高。张悬梁体系建筑通透效果好。具体方案可根据后期建筑需求做出选择。     

异形屋盖钢结构综合施工技术

为了解决某全民健身馆异形屋盖钢结构安装精度高、节点错综复杂、深化设计和施工难度较大的问题,达到顺利施工的目的,本文通过对工程的重难点进行分析,详细介绍健身馆内部钢框架、大跨度弧形张弦梁结构、外部大型幕墙桁架的施工综合技术,提出施工中针对屋盖的大跨度钢结构施工、拉索的张拉施工等关键工序进行详细的仿真模拟分析、有限元分析计算,为现场施工提供了全面详实的理论数据。研究结果表明,该方法有效解决异形屋盖钢结构所带来的施工难题,有效缩短整体施工工期。     

某会展中心屋盖钢结构受力性态分析

某会展中心屋盖与立面幕墙形成一体,呈单轴对称椭球形,屋顶椭圆中心与底部平面椭圆沿长轴偏置。屋盖跨度约为95 m×70 m,采用设有径向主桁架、内外环桁架以及屋面支撑系统的双层钢网壳结构。幕墙部分采用带平面内支撑的主次梁钢结构。主要介绍了屋盖结构体系的选型与布置、设计依据与荷载选取以及结构分析结果,重点对结构的受力性态、关键构件计算长度等问题进行了详细的解析。最后采用ABAQUS软件进行了结构整体稳定性分析。     

上海科技大学体育馆张弦梁屋盖施工技术

上海科技大学体育馆采用预应力张弦梁结构形式的屋盖,投影长90.8m,横向跨度51.2m,由10榀张弦梁、2榀托桁架、2榀钢箱梁、主桁架及边桁架形成整体框架,交叉次梁进行连接。结构复杂,施工难度大。介绍了上海科技大学体育馆张弦梁施工过程中的吊装、临时支撑、数值模拟及张拉等技术措施。     

主题馆西馆126m跨双索张弦桁架预应力拉索施工技术

世博会主题馆西馆屋面钢屋盖采用了126m跨双索张弦桁架,为此,对张弦桁架施工中双索同步张拉、不同工况下拉索施工张拉力以及结构变形、张拉起拱值等关键问题进行了研究分析。介绍了张弦桁架拉索的施工技术和索力监测技术,监测结果表明,针对性的措施取得了预期效果。     

大跨度网格状门式刚架结构及其受力性能研究

网格状门式剐架结构是结合了立体桁架结构和门式刚架结构受力优点而衍生的一种大跨度结构形式。本文的讨论 基于该结构形式在一个72m跨度、刚架间距为15m的结构中的工程应用。作为一种以平面受力为主的结构形式,文中阐 述了其结构布置的一般原则,特别是纵、横向抗侧力系统设置的必要性。由于横梁与柱的协同工作,静力性能分析表明该 结构跨中内力和变形可大幅度降低,跨越能力增强。文中讨论了该类结构抗震设计的一般原则,考察了结构在纵向水平、 横向水平以及竖向地震作用下的抗震性能。对各向地震响应,比较了分别采用反应谱法和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)简化方法进行计算的数值差异。文中最后讨论了梁柱交界区、柱脚区以及屋面支撑系统中构件和节点设计 的相关问题。     

一种张弦型钢屋盖结构的分析与设计

某援外工程屋盖新型网架结构跨度近70m。由于建筑艺术要求,屋盖结构的高度被限制在1.5m,需要一种新型网架的形式。针对其结构特点编制了相应的优化、设计程序并研制了一种新型节点。这种新型空间结构的竖向刚度的增加,大大减少了结构的位移。分析了这种结构的特征、结构动力特性和荷载状态下的力学反应。介绍了新节点的构造特点。     

框架式木结构示范住宅建造实例

框架式木结构体系的特点是使用标准规格的木材制作房屋框架,在楼面、墙体、屋面均铺设标准规格的结构胶合板或定向刨花板。另外,框架式木结构示范住宅在防腐及防蚁方面具有独特设计。     

世博文化中心钢屋盖结构设计

上海世博文化中心整体建筑呈飞碟形,其屋盖为大跨度空间钢桁架结构,屋盖立柱支承于下部结构斜框架的顶部。由于建筑功能的特殊要求,屋盖悬挂大量附加荷载,矢跨比较小,屋盖结构设计综合考虑建筑造型、内部使用空间、下部结构受力以及施工安装等多方面的要求。对不同的屋盖结构体系进行比选,综合建筑要求、结构受力和施工难度等因素确定采用空间桁架结构体系,设置支承结构环梁和屋盖环向桁架可有效缓解屋盖的竖向变形;比较风洞试验结果和欧洲规范计算结果,对类似文化中心的扁平屋盖,按欧洲规范确定的风荷载的分布规律和数值具有一定的参考价值;屋盖结构与下部结构相互作用分析结果表明,设计中应充分考虑下部结构对屋盖结构的影响;为有效解决屋盖与下部结构受力的矛盾,提出上下兼顾的设计方法,即根据屋盖支座的约束条件将施工划分为两阶段：第1阶段屋盖支座为滑动支座,第2阶段屋盖与立柱为铰接;同时基于屋盖刚度需要和减小对下部结构的推力,采用施工顺序加载分析确定第1阶段屋盖上施加荷载的最大值和最小值。设计结果表明,屋盖结构既能满足建筑外形要求、复杂的功能要求,又具有结构受力合理、施工快速简便的特点。     

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。     

现代木结构在空间屋面体系中的应用

作为一种建材,木材同混凝土、钢材相比也有许多优点。木结构建筑在国外应用十分普遍,而在当今的中国由于资源的缺乏,以木结构为主要结构形式的建筑还很少。通过一个会议厅屋面,介绍了其木结构屋面方案设计,并耐木结构、混凝土、钢结构3种屋面体系进行对比,研究木结构用于空间屋面体系的可行性,这对木结构技术在我国的应用有一定的意义。     

某幼儿园结构设计及构造

结合具体工程,介绍了其结构特点,阐述了单坡悬挑屋面梁,屋顶檐口、线条、钢筋混凝土框架与网壳屋面的构造连接以及基础的处理方法,提供了一些结构设计在处理现代复杂外形建筑时的构造措施,以完善建筑结构设计。     

广州亚运城台球壁球综合馆结构设计

广州亚运城台球壁球综合馆空间造型复杂,下部结构为钢筋混凝土框架结构,屋盖为刚架-支撑体系的大跨度钢结构。主结构的支承体系在馆内分设箱形内环与空间桁架外环,有效过渡环内外不共面刚架,保证屋盖构件传力的有效性和连续性,同时在屋盖面内设置高强度合金钢拉杆以提高结构的整体稳定性,并对屋盖钢结构节点进行合理设计。对在恒荷载、活荷载、风荷载、温度及地震作用下的结构计算分析可知:本结构不属于风敏感体系,地震效应明显,较薄弱点出现在竖向构件中钢管混凝土柱底和局部主刚架支座处;大跨度钢结构的温度效应也非常明显,在结构中部设置温度缝可有效减小温度应力。     

浅谈钢筋混凝土坡屋面梁设计

介绍了框架结构坡屋面的两种常见布置方式,阐述了使用结构分析计算软件PKPM进行斜坡屋面构件计算的方法和注意事项,提出了坡屋面结构一些特殊构造的构造措施,以指导设计人员准确分析坡屋面结构,合理设计。