大跨空间结构防火设计现状分析

针对民用公共建筑中大跨空间结构屋面防火设计问题,总结分析当前普遍采用的防火设计方法的基本出发点和实践效果,及仍存在的科学不足。在此基础上,针对不能满足新的工程实践的状况,指出了完善防火设防体系的需求,并从建筑防火整体视角对大跨空间结构屋面的防火设计给出了部分设计理念、方法的建议,可供工程防火设计借鉴。     

大跨薄壁拱板厂房屋面高支架原位预制横移技术

粮仓等单层大跨空间结构,屋面兼有围护、防雨、通风等多功能要求,为确保结构安全,并节约成本,屋面多采用拱板结构,其结构体系为薄壁空间结构,杆件数量多、施工复杂。对大跨薄壁拱板厂房屋面高支架原位预制横移技术进行分析探讨,并结合工程实例进行了实践,取得了较好的效果和社会经济效益,对类似工程具有一定参考和借鉴作用。     

大跨空间结构隔震减振体系研究综述（英文）

近年来,全球地震灾害频发,大跨空间结构受灾严重,造成严重的人员伤亡和极大的经济损失。为此深入揭示大跨空间结构的动力损伤破坏机理,发展韧性提升技术,已成为大跨空间结构领域研究的热点与难点。振动控制技术引起了国内外科研人员的广泛关注,然而目前结构振动控制技术的研究主要集中在框架结构和剪力墙结构中,缺乏针对大跨空间结构特性,如水平变形大、空间性强、动力特性复杂等特点的结合。开展大跨空间结构隔震减振研究,对提升结构韧性水平,最大限度减轻灾害风险具有重要意义。系统总结了近年来国内外隔震技术和减振技术在大跨空间结构中的发展动态及工程应用情况。对于隔震技术,首先介绍了国内外大跨空间结构中常见的水平隔震支座,如橡胶隔震垫、摩擦滑板等的力学特性以及利用形状记忆合金等对常见水平隔震支座进行的改进。随后介绍了大跨空间结构三维隔震支座研发及力学性能研究现状,如早期的空气弹簧组合支座和液压组合支座,近年来研发的碟形弹簧组合支座和厚橡胶组合支座等,在总结现有研究成果的基础上指出了目前存在的问题以及继续研发具有抗拔功能和转动功能的新型三维隔震装置的必要性。随后分别介绍了大跨空间结构的隔震机理、分析理论和设计方法,考察了隔震前、后大跨空间结构的动力响应特性,分析了不同强度、不同类型的地震动以及行波效应等对隔震结构地震响应的影响等,证明了隔震技术能有效降低大跨空间结构的地震响应。最后介绍了隔震体系在大跨空间结构中的工程应用,展现了隔震技术在实际工程中的振动控制效果。对于减振技术,首先介绍了国内外学者利用形状记忆合金的超弹性和高阻尼对常见的摩擦阻尼器和黏滞阻尼器等进行的改造和创新,以及智能控制和智能材料在大跨空间结构中的应用。指出现有阻尼器存在构造复杂、后期维护困难等问题,有必要继续提高大跨空间结构减振装置的耗能能力、自复位能力、抗疲劳性能及可更换性。随后以大跨空间结构中广泛应用的TMD装置、黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器为例,提出了阻尼器布置方法,研究了杆件替换率、地震动强度以及不同地震作用对减振效果的影响,证明了减振技术能有效降低大跨空间结构在地震、风等动力荷载作用下的响应。最后介绍了减振体系在大跨空间结构中的工程应用,展现了减振技术在实际工程中的减振效果。此外,探讨了大跨空间结构隔震减振体系面临的主要问题和发展方向。在隔震减振元件研发方面,还需进一步研发可应用的三维隔震支座以及同时具有耗能能力、自复位能力、抗疲劳性能及可更换性的新型减振装置;在理论分析方法方面,还需继续开展试验研究,提出准确、简单、实用的理论分析和设计方法;在智能控制方面,主动控制和半主动控制等在大跨度空间结构中的研究应用相对较少,还需继续开发新型智能材料,优化智能控制算法,改善被动控制控制效果不理想的问题;在抗震韧性评估方面,还需进一步提出大跨空间结构隔震减振体系韧性提升技术,为大跨空间结构的安全运行提供理论支撑和技术保障。可为大跨空间结构隔震减振体系的深入研究和进一步应用提供有益的参考。     

乐清体育中心体育馆索桁式弦支结构设计与分析

乐清体育中心体育馆屋盖体系采用新颖的刚性屋面索桁结构,该杂交空间结构由刚性单层网格壳体和柔性空间索桁体系组成,可称之为索桁式弦支结构。单层网格壳体矢跨比约为1/21,为改善结构性能,其几何经找形分析确定;柔性空间索桁体系经形态分析确定几何构形和预应力分布。结构计算时考虑几何非线性的影响,对所有组合工况均进行计算,而非仅计算若干单工况再进行效应组合。动力特性分析以及稳定性分析表明,结构刚度分布合理,承载力储备较高,杆件与节点设计满足规范要求。     

大型屋面防火封堵结构的施工改造技术

一些重大工程中,常常在混凝土结构屋面顶部设置超大跨度的钢屋盖结构,考虑到幕墙及防火等专业的施工要求,钢屋盖支座处需沿混凝土主体结构屋面女儿墙部位增设防火封堵墙。本文对新增屋面防火封堵结构的施工技术难点进行了分析,对防火封堵结构体系进行了有限元计算,同时对防火封堵结构构件的选材、施工方法与流程等进行了较为全面的介绍,研究结论可为类似工程提供参考。     

中美日钢质管道地震失效准则规范对比研究

地震失效准则是抗震评价体系中的重要内容,对相关设计人员来说意义重大。本文对中、美、日三国的钢质管道抗震规范中的设防标准和失效准则进行了分析对比。设防标准三国均按照两水准地震进行设计,但具体标准又有所不同;设计失效准则一般有应力失效准则和应变失效准则两种,但多以应变失效准则为主。最后通过工程实例选择了有代表性的管件加以分析计算,进而比较了各国规范的优缺点。中国规范简单明了,但标准单一,美日规范采用多标准等级,但功能性不够完整。     

屋面工程防火安全面临大考

近年来,我国由建筑材料引起的火灾频频发生,特别是央视大楼、上海教师公寓等特大火灾,引起了政府主管部门的高度重视和社会各界的广泛关注。2009年9月,公安部与住房和城乡建设部联合下发了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,给国内建筑保温系统的防火安全提出了新课题。2010年,公安部消防局组织公安部天津消防研究所、公安部四川消防研究所等有关单位,对《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006)及《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—1995)进行了整合修订。这些防火规范的修订出台对屋面防火提出了严格的要求,必将对未来屋面工程的设计与施工产生重要影响。本刊特辟专栏,关注建筑屋面及建筑防水工程的防火安全问题,并以本社撰写的《屋面工程防火安全面临大考》作为开篇,抛砖引玉,欢迎相关人士踊跃投稿,参与讨论。     

中南地区复合防水屋面构造技术措施

现行《屋面工程技术规范》（GB50207-94)首次明确划分了屋面防水等级,采用复合防水屋面的设计原则,通过组合利用不同防水材料各自的优势,形成屋面防水的多道设防,以提高屋面的整体防水功能。为配合新规范的实施,中南地区建筑标准设计办公室组织修订编制了新的通用建筑标准设计图集《平屋面》（98ZJ201）,针对该地区的自然条件、技术和生产特点,提出了具体的构造措施。     

宿州体育馆结构设计

宿州体育馆主场馆平面尺寸为120m×135m,地上3层,为大跨空间结构,下部主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。大跨曲屋面采用双向正交正放平面桁架体系。设计时对结构进行了风洞试验和地震安全性评价,按抗规方法考虑了屋盖竖向地震作用,考虑了大跨屋盖温度效应的影响,对支承屋盖的框架柱进行了中震设计,研究分析了相贯节点的构造加强措施,并采用ABAQUS软件对相贯节点进行了强度和稳定分析;采用PMSAP,MIDAS软件对整体结构进行了计算分析,两种软件计算结果均满足现行规范要求。     

大跨空间结构在地震部分相干效应与行波效应作用下结构响应分析

基于随机地震动场理论,地震动空间变化考虑部分相干效应与行波效应的组合影响,人工合成与工程条件相一致的空间相关非平稳地震动场,并对其进行了相关分析。在此基础上,对一般大跨空间结构在多点地震激励与一致地震激励两种荷载工况下的反应进行了数值模拟对比分析,考察了大跨空间结构柱子剪力、扭矩和梁弯矩反应的变化规律,并得出一些重要结论。此结果可为大跨空间结构的抗震设计提供参考。     

双坡轻钢结构门式刚架的内力计算

目前,轻钢结构厂房最常见的结构形式为双坡门式刚架。轻钢结构门式刚架自重较轻,受屋面活荷载的影响较大,在内力计算时通常由屋面活荷载所控制。屋面活荷载包括不上人屋面活荷载(即屋面施工及检修荷载)和屋面雪荷载,有时还会有屋面积灰荷载。通过分析荷载规范对不上人屋面活荷载和屋面雪荷载的相关规定,提出了一种双坡轻钢结构门式刚架的内力计算方法,即兼顾屋面雪荷载全跨均匀布置的效应和不上人屋面活荷载全跨不均匀布置的效应,取其最不利效应进行构件截面设计的方法。     

大跨空间结构技术创新与实践

介绍了大跨空间结构的发展现状和一些典型的工程实例,对空间结构的关键理论、结构体系、新材料等进行梳理.结合具体工程实例,重点探讨了柔性空间结构体系,如全张拉结构的结构特点以及设计方法、铝合金空间网格结构及现代胶合木空间结构的材料特性和设计要点,论述了新型空间结构的技术创新与实践.     

国家奥林匹克体育中心综合训练馆工程结构设计

国家奥林匹克体育中心综合训练馆是为了满足国家柔道队、摔跤队、网球队备战2008年奥运会的需要而建设的,由附属用房和训练场馆两部分组成。训练场馆由三个大跨双层、高大空间结构组成,属大跨空间结构。结构体系确定时,对混凝土结构、钢-混凝土混合结构和钢结构体系进行了详细的分析对比,结合楼面结构布置研究,最终采用了较为合理的钢框架-V型钢支撑结构体系。屋面设计中,结合建筑功能要求,采用了新颖的预应力索桁架双曲屋面结构体系。采用PMSAP和ANSYS软件进行了计算分析。     

水上大跨度公轨双层主梁现浇支架设计

以道庆洲大桥南接线工程为背景,分析了水上公轨两用现浇主梁的施工技术方案,设计了单跨双层加强型贝雷梁支架组合体系,并通过有限元法进行空间结构分析,为双层主梁合理有序施工提供了技术保障,使支架材料等资源配置合理,以达到效益最大化。工程实践表明,所设计的单跨式现浇支架各项技术指标满足规范要求,确保了工程安全高效实施。     

武汉火车站复杂大型钢结构体系研究

新建的武汉火车站是特大型火车站,它将大跨结构、多层钢结构、桥梁结构融为一体。结合建筑特点对屋面与楼面结构体系进行了选择,并对主要结构的受力特点进行了分析。在屋面结构中,采用拱与网壳杂交的"拱-壳"组合体系,而拱与网壳采用V形撑进行连接。楼面结构与屋面结构的间接结合,降低了主要构件的受力。工程采用的结构体系对于其他大型公建,特别是大型高架车站具有很好的借鉴意义。     

单层卷材屋面系统关键技术及其标准体系

单层卷材屋面系统的关键技术涵盖了防水材料、保温材料、系统配件等的选定和防火、抗风揭、施工以及相关规范标准的制定等方面。本文介绍了我国单层卷材屋面系统现行及在编规范和标准的概况,指出完善我国单层屋面系统标准体系,将有助于这一技术的推广,保证工程质量。     

大跨钢-混凝土空间组合结构的研究与应用

近年来,钢-混凝土组合结构在大跨空间结构中得到了越来越多的应用,本文简要介绍了在传统结构基础上发展起来的几种新型大跨空间组合结构,包括单向、双向组合梁板结构以及组合转换结构,并对其研究情况进行了综述.通过四个大跨空间结构的工程实例,论述了组合结构在大跨空间结构中应用的优势.钢-混凝土组合结构由于其结构高度小、自重轻、承载力高、刚度大、施工快速方便、受力性能优越等特点,在大跨空间结构中具有广阔的应用前景.     

德国威达钢结构防火屋面系统

描述了国内外防水材料的防火标准和国内外有关屋面系统防火规范的要求及现状,介绍了德国威达钢结构防火屋面系统优异的防火、保温隔汽、稳定以及使用寿命长等性能,推荐了威达的两套防火系统方案,分别具有板岩卷材面层及彩钢板面层.     

某国家粮食储备库屋面防水施工

介绍了国家重点工程－某国家粮食储备屋面防水施工的情况,重点阐述在屋面防水施工中,根据“按级设防,优化选材,规范合理”的原则,采用严格的基层清理,涂刮冷玛帝脂,特殊部位粘贴附加层,大面积铺贴防水卷材,封边以及在特殊部位如山墙,泛水,檐沟等处实施排防结合,多道设防措施的操作程序,总结出在粮库屋面防水施工中,优化施工设计,严格选材,规范施工的重要性及经验。     

屋面防水等级的划分和设防要求

屋面防水等级的划分和设防要求王寿华编者按：《屋面工程技术规范》已经颁布，并于１９９４年１１月１日起实施。本刊为配合规范的女施，自本期起刊登由该规范修编组王寿华同志撰写的《屋面。程技术规范》讲座。讲座提炼了规范的精华和重点，并反映了新规范编制的思路和背...