苏州火车站站房钢结构复杂节点设计研究

苏州火车站屋盖结构采用空间菱形大跨度钢管桁架结构,局部为双向交叉菱形桁架。桁架汇交杆件数量多、直径大,节点构造非常复杂。工程节点主要采用相贯焊接的形式,受力集中和几何构型非常独特的部位采用铸钢节点。焊接节点域进行局部加厚,并在主通弦杆内部设置环形加劲肋,以提高节点承载力。铸钢节点域根据构件的几何尺寸与空间关系确定主通杆件与加劲肋的设置方式,采用渐变壁厚的方式满足受力平衡过渡以及铸造工艺的要求,并在构件端口设置构造环肋以及反向焊接坡口解决与钢管的连接。通过有限元分析与试验研究对上述节点构造的合理性进行了全面分析,确保节点具有较大的安全储备。     

深圳国际会展中心北登录大厅结构设计

深圳国际会展中心由多个展厅、两个登录大厅、中央廊道及配套等组成,总建筑面积160万m~2。主要介绍北登录大厅主体结构设计、大跨结构设计、大倾角拉索幕墙与主体结构的连接、网格分叉柱节点、分叉柱铸钢节点及梁上柱节点的设计等多个关键技术问题。通过结构选型和对比分析等一系列工作,北登录大厅国际报告厅采用平面桁架的结构形式,桁架间距9 000mm,桁架上下弦中心高度约4 100mm,较为经济合理,同时保证了建筑功能和效果的实现。通过传力路径分析和有限元计算,节点构造满足受力要求。     

某观光塔铸钢节点试验研究与数值分析

杭州湾观光塔结构是杭州湾跨海大桥工程的重要组成部分。塔体采用钢结构,在标高89.253 m处,外部斜柱与内筒柱汇交的铸钢节点受力情况非常复杂。采用1∶4缩尺模型进行试验,并对节点进行有限元分析。试验研究和有限元分析表明:钢管203×16 mm在压弯状态下,下部内侧表面向外突起,进入屈服;两者结果在线弹性阶段基本吻合,在塑性阶段发展趋势一致,表明有限元分析的结果能真实反映铸钢节点实际受力性能。     

多层混合结构中钢桁架选型与设计探讨

湖州华润万家商场采用钢-混凝土混合结构体系。多层混合结构中钢桁架的选型不仅要满足桁架自身的受力要求,还需考虑其对结构整体抗震性能的影响。给出了三种桁架结构布置方案,并对其进行分析比较,发现在满足受力前提下,桁架应尽可能减少斜腹杆数量,避免结构产生薄弱层和软弱层。钢桁架支座节点连接及受力复杂,经研究采用构造简单且密实度较高的铸钢节点;桁架跨间节点则采用带内隔板的钢板节点,为减少焊缝数量,节点两侧板件均采用整块钢板;对所有节点进行了有限元分析计算,确保受力满足设计要求。建立带弹性楼板的钢桁架分析模型,并与独立钢桁架分析模型进行了比较,发现楼板可降低桁架杆件的内力,但自身内力会相应增加,楼板设计时需考虑此附加内力的影响。     

某钢管混凝土转换桁架支座节点分析

钢管混凝土转换桁架支座节点为结构的关键节点,且受力复杂。结合科威特中央银行大厦工程,对转换桁架与混凝土连接处支座节点进行受力分析。采用ANSYS有限元分析软件,考虑材料非线性,探讨该复杂节点的受力特点,提出转换桁架与下部钢管混凝土柱及混凝土剪力墙连接节点的设计方案,可为今后设计人员在此类节点设计时提供参考。     

上海南站无柱雨棚铸钢节点试验研究

上海南站无柱雨棚铸钢节点由于其汇交杆件多,理论分析无法考虑节点制作过程中的各种缺陷。为了深入了解该节点的受力性能并确保结构在设计荷载下的安全性,根据设计要求对该铸钢节点进行了三组单向拉伸试验,并进行了精细有限元分析。通过试验与有限元分析结果的比较,验证有限元分析的正确性,并由此通过理论计算推断铸钢节点的应力状况,为设计提供数据依据。     

乌鲁木齐奥体中心田径馆结构设计

乌鲁木齐奥体中心田径馆主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构,屋盖为大跨度钢结构,最大跨度75.6m.通过框架结构的支撑布置方案比选,确定了支撑的形式和位置,并对大跨度屋盖进行了结构选型.对张弦立体桁架进行了静力分析和线性屈曲分析,采用Newton-Raphson方法进行几何非线性整体稳定分析,并对钢结构支座处的铸钢节点和销轴节点进行了复核验算.结果表明:BRB能有效控制结构的扭转效应;在满足内部装修要求的前提下,张弦立体桁架结构经济性更好;张弦立体桁架、高强度索和撑杆的应力及位移均在合理范围,结构的整体稳定系数能满足规范要求;铸钢节点和销轴节点能满足主体钢结构的受力构造要求.     

重庆江北国际机场新航站楼大跨钢桁架铸钢节点性能研究

本文针对大跨钢桁架铸钢节点受力性能进行了相关的研究。通过重庆江北国际机场新航站楼钢桁架大型铸钢节点的现场跟踪测试,得到铸钢节点表面应力的测试值;利用Pro/E软件建立所测试的铸钢节点模型,并采用有限元软件进行弹性分析,得到各测点的应力值。通过比较铸钢节点表面测试值和相应测点分析值,发现现场测试应力值和计算分析值之间相互印证。在测试值与计算值印证较好情况下,可以推断节点内部应力分布。此外,还模拟了铸钢节点的典型缺陷并进行有限元分析,进而推断铸钢节点带缺陷工作状况对节点的受力性能影响程度。最后对铸钢节点在整个结构体系中的受力性能和安全性做出了评价,重庆江北国际机场新航站楼钢桁架铸钢节点是安全可靠的,具有充足的强度储备;并给出了节点的设计强度取值和判别式,可供类似的工程应用参考。     

大连维多利亚广场矩形钢管混凝土构件设计研究

大连维多利亚广场A塔楼外框采用矩形钢管混凝土柱。介绍了矩形钢管混凝土柱的设计分析方法及节点构造等内容;重点探讨了矩形钢管混凝土柱在地下室部分的设计与构造以及伸臂桁架等关键节点的传力构造,并采用有限元软件对关键节点进行分析;最后阐述了矩形钢管混凝土的施工及检测方法。通过理论分析及工程实践,证明矩形钢管混凝土柱承载力高、抗震性能优越、施工方便,在超高层结构中具有一定的优势。     

钢桁架-圆钢管混凝土柱连接区段抗震性能试验研究与承载机理分析

高铁客站采用钢桁架-圆钢管混凝土柱结构,其连接构造复杂、用钢量大,且具有不同于传统梁柱节点的受力性能。对该类连接进行构造改进,取消钢管内部的加劲板,并对改进后的连接区段进行了往复加载试验。试验结果表明：改进后的大跨度钢桁架-圆钢管混凝土柱连接构造简单、合理有效;连接区段的柱与桁架之间的强弱关系对破坏模式与抗震性能有较大影响;高铁客运站柱轴压比较小,使连接区段的钢管混凝土柱适当弱于桁架可获得更好的变形与耗能能力。基于叠加原理,提出了连接区段的简化理论分析模型,预测的承载力及荷载-位移关系与试验吻合较好。     

支付宝总部大楼钢桁架-钢管混凝土柱节点设计与研究

支付宝总部大楼中采用了钢桁架-钢管混凝土柱节点,此类节点是结构传递荷载的关键部位,受力复杂,是设计重点。通过有限元分析和模型试验,讨论了节点的受力性能、薄弱部位与破坏模式。依照分析结果修正初始节点方案,确定节点最终构造,使其具有良好的承载能力。     

大跨度钢桁架铸钢节点逆作施工力学性能分析与安装技术

针对北京朝阳站的异形铸钢节点及V形铸钢节点开展结构逆作施工过程中节点安全性能和力学性能研究。首先选取两个关键施工阶段,使用ABAQUS有限元软件分析铸钢节点关键区域的应力状态及变形特征,分析评价其受力性能和安全性能;其次以位移为控制条件分析两种铸钢节点的极限承载能力以及破坏模式,并进行参数分析研究壁厚和倒角半径对铸钢节点受力性能的影响;最后探讨了铸钢件和梭形斜柱逆作施工安装技术。结果表明：北京朝阳站大跨度鱼腹式钢桁架结构铸钢节点在施工阶段具有充足的强度储备;铸钢节点的极限承载能力满足规范要求;逆作施工安装技术为北京朝阳站大跨度复杂管桁架屋盖工程的顺利施工提供了保障。     

湖北省科技馆新馆长悬臂类斜拉桥结构体系复杂铸钢节点设计研究

湖北省科技馆新馆主体采用核心筒-钢桁架-预应力拉索结构,核心筒为整个结构的受力主体,在其内部设有36处复杂铸钢节点。针对铸钢节点相连杆件较多,节点区域内应力分布复杂,通过缩尺静力加载试验,研究铸钢节点受力性能。由于试验中测点数量有限及测点位置选取的局限性,很难仅通过试验全方位了解节点受力性能。本工程通过有限元模拟和试验结合对铸钢节点进行受力分析。结果表明,铸钢节点在设计荷载作用下安全且具有一定的安全储备。     

钢管混凝土柱与桁架穿芯螺栓端板式连接节点受力性能分析

通过2个钢管混凝土柱与桁架穿心螺栓端板式连接节点试验,对该节点受力性能进行了分析。主要进行桁架在荷载作用方向的位移分析、桁架杆件轴力分析和剪力分析。     

天津奥林匹克中心体育场铸钢节点试验研究

天津奥林匹克中心体育场大跨度钢管桁架结构铸钢节点受力和构造复杂,为考察铸钢节点的受力性能,评价其安全性,对铸钢节点进行了足尺试验和有限元计算分析。首先建立节点有限元实体模型进行有限元计算分析;根据有限元计算结果,布置应变测点,对节点进行设计荷载作用下的试验,得到节点应力试验值。结合试验结果与有限元计算结果,分析了节点的应力分布规律,表明天津奥林匹克中心体育场铸钢节点具有较高的承载性能和足够的安全性。     

广东省博物馆新馆节点设计及新技术运用

广东省博物馆新馆采用了钢管混凝土预应力桁架对挑悬挂结构体系,节点构造复杂。通过对关键节点的合理设计,较好地解决了钢结构与混凝土、钢结构与预应力之间的关系,并进行了节点有限元分析及节点试验的检验。工程中的主要节点在满足结构受力的前提下,同时兼顾了造价及施工方面的要求。另外,通过内置钢管混凝土剪力墙、钢管混凝土桁架、钢结构预应力、减振措施及内置加气混凝土砌块钢筋混凝土楼板等新技术的运用,在控制用钢量的同时极大地提高了结构安全性。     

大跨钢桁架屋盖结构选型及节点抗震分析

文章对大跨度屋盖结构在较大荷载条件下的结构方案进行了选型.通过对比,变高度桁架相对等高度桁架具备相对较优的性能指标和经济性.另外,重点考虑了桁架与型钢混凝土柱连接节点的受力问题.设计通过对连接节点进行多尺度分析,确保了连接节点的受力安全.     

津湾广场9号楼超限高层结构巨柱节点区域非线性分析

津湾广场9号楼超限高层结构采用钢筋混凝土核心筒-矩形钢管混凝土柱钢框架抗侧力结构体系。结构底部布置钢-混凝土组合巨柱,同时在第8层设置转换桁架,转换桁架与巨柱交汇处的节点区域受力复杂,因此对该节点区域进行受力分析是保证结构安全的关键。采用ABAQUS软件建立巨柱节点区域的有限元模型,基于损伤塑性本构模型,考虑材料非线性,对其进行非线性数值分析。分析结果表明,荷载作用下巨柱节点区域处于弹性状态,局部混凝土损伤发展不明显;巨柱节点区域受力满足抗震性能设计目标的要求。     

襄阳东站柱分叉铸钢节点缩尺模型试验研究

襄阳东站在南、北两端区域采用柱分叉支承钢屋盖以减小屋盖悬挑长度,柱分叉节点考虑到建筑美观要求及受力复杂等因素采用了铸钢节点型式,论文对柱分叉铸钢节点进行了1/2缩尺模型加载试验验证,详细介绍了试验加载装置、加载方案、试验现象及试验结果,有限元对比分析结果与加载试验吻合较好,结果表明柱分叉铸钢节点构造合理、承载力高,薄弱部位出现在与铸钢件相连的接长钢管上,满足强节点弱构件、强连接弱构件的设计要求。     

广州歌剧院工程铸钢节点制作技术

广州歌剧院项目在国内首次采用空间组合折板式三向斜交网格结构体系,在网格汇交处形成多管空间任意角度汇交的异型节点。节点采用铸钢节点,节点设计、制作、验收、安装均无先例。采用Solidworks专业造型软件,1∶1实体放样铸造技术,最小二乘法容差原理制定验收规程等措施,保证铸钢节点的机械性能和精度,从而满足结构受力要求及建筑造型要求。