大跨空间结构

本文主要从大跨空间结构的分类对大跨空间结构进行了介绍,同时也阐述了大跨空结构的概念,历史发展,列举了两项已建成结构,对大跨空间结构有全面别把握。     

大跨空间结构的模态分析

弦支穹顶结构为目前新兴的空间结构体系。本文建立了120 m大跨度弦支穹顶结构模型,分析其自振特性及其影响因素。分别以荷载状况、矢跨比、拉索预应力以及支座约束为控制因素,当以上控制因素取不同数值时,分别计算其前30阶自振频率。结果表明:弦支穹顶结构质量轻、柔性大,频谱密集、自振频率低,具有一定程度的非线性特征;弦支穹顶结构的基频会随着均布荷载的增加而减小,在结构刚度不变的情况下,基频随着质量的增大而减小;弦支穹顶结构初期自振频率随着矢跨比的增加而逐渐增加,当矢跨比超过某值后基频下降;预应力的存在,对单层网壳的自振特性有很大的改善,但其大小对结构自振特性影响较小;弦支穹顶结构的支座约束情况对自振频率影响较大。     

大跨空间结构隔震技术的现状与新进展

为促进大跨空间结构隔震技术的发展,论文系统分析了目前常用的几类隔震支座,针对其中的一些问题,提出了一种新的三维复合隔震支座.该新型支座水平采用摩擦滑移隔震,竖向采用螺旋弹簧或碟形弹簧隔震.基于概念模型,设计制作了两类支座,对其动力特性进行了振动台试验研究,并依据试验结果建立了其理论模型.最后,对复合隔震支座在大跨空间结构中的隔震性能进行了模拟分析,结果表明该支座具有优良的隔震性能,能有效解决大跨空间结构的三维复合隔震问题.     

大跨空间结构选型及抗震性能分析

项目位于8度(0.2g)地区,为大跨空间结构,根据建筑功能和结构跨度等,选用两种方案对比分析,方案一为网架结构,方案二为立体桁架结构.结果分析表明,网架结构和立体桁架结构设计均能满足规范要求,在结构梁、柱布置相同的情况下,网架结构的抗侧刚度要大于立体桁架结构,网架结构受力更加合理.网架结构的承载力和延性均要优于立体桁架...     

高空大跨空间结构施工技术管理分析

建设者在进行大跨空间钢结构施工的时候,需要全程进行投入,才能促使施工过程中的成形状态与安全性体现出来。而现代的大跨度与大型钢结构将会影响到安装结构与施工成形结构的受力状态。所以,进行研究大跨度空间钢结构的建造过程与施工技术,施工建造在大跨度空间的结构中应当采取科学与定量分析的方法,才能使施工过程的经济合理化,保证安全得以实现。     

大跨空间结构发展与对策

详细阐述了大跨空间结构分类及特点,以及对网架结构、悬索结构和膜结构相关设计施工等问题进行了探讨,并总结提出空间结构发展的趋势方向。     

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.     

大跨斜拉空间结构国内发展状况分析研究

介绍了大跨斜拉空间结构的国内发展状况及特点,研究了大跨空间结构关于设计理论、稳定性、风振和抗震性能方面的问题,从而为大跨斜拉空间结构的性能分析提供指导,促进土木工程学科的发展。     

典型椭球形大跨空间结构弹塑性时程分析

本文以笔者公司承接的某大跨空间结构为项目背景,首先通过弹性时程分析和反应谱分析筛选确定了符合抗震规范要求的地震波组合,并将上述地震波调整应用到了随后的弹塑性时程分析中,通过观察该结构在不同罕遇地震波下的三维动力响应,掌握了该类典型椭球形空间结构的整体屈曲机制、控制点振动幅值、塑性铰滞回性能等各项动力指标,并对原设计提出了相应的意见和建议。     

总装分析对大跨空间结构设计的重要性

揭示了传统的大跨空间结构上下部结构单体设计方法存在的安全隐患,传统方法既不能反映上部结构刚度对整体结构的贡献,也不能反映下部结构有限刚度对上部结构的效应放大;提出了总装分析整体结构的设计计算方法.通过济南奥林匹克中心体育场为实例的总装分析与单体分析结果对比,证明整体结构总装分析能够得到上下部结构在重力、风、地震、温度作用下较为合理可靠的效应,尤其能揭示连接界面结构构件的不利受力状态.整体结构总装分析的理念与方法对大跨空间结构的设计具有重要意义,可供类似工程设计参考应用.     

济南奥体中心体育场大跨空间结构总装分析

揭示了由上部钢结构和下部混凝土结构组成的大跨空间结构传统的上下部结构单体设计方法存在安全隐患,这种方法既不能反映上部结构刚度对整体结构的贡献,也不能反映下部结构有限刚度对上部结构的效应放大;提出了上部结构对下部结构既有作用又有刚度约束,下部结构对上部结构既有支承又有效应放大,故需通过总装分析整体结构。通过济南奥林匹克中心体育场实例的总装分析与单体分析结果对比,论证了整体结构总装分析能够得到较为合理可靠的上下部结构在重力、风、地震、温度作用下的效应,尤其能揭示连接界面结构构件的实际受力状态。整体结构总装分析的理念与方法对大跨空间结构的设计参考应用。     

胶合木大跨空间结构设计实践

胶合木轻质且具有很高的强重比,与大跨空间结构的要求十分契合。在我国“双碳”目标的背景下,胶合木大跨空间结构具有优势。太原植物园中展览温室建筑采用胶合木结构,其造型呈“贝壳”形状,其中1#温室最大跨度为89.5m,最大高度29.5m,采用双向叠放胶合木梁形成网壳结构体系;太原植物园水上餐厅建筑跨度为21m,采用密肋叠合胶合木梁;上海滴水湖人行桥的F桥跨度48m,采用胶合木空间桁架结构体系。以3个已竣工工程为背景,阐明了胶合木大跨空间结构设计关键性技术,其中新颖的结构体系及节点设计为胶合木结构创新提供依据,促进并拓展我国胶合木大跨空间结构的发展。     

复杂大跨空间结构地震弹塑性响应分析

简要阐明了钢材和混凝土材料的本构关系及结构动力弹塑性分析方法.基于ABAQUS有限元分析软件,对若干典型大跨空间结构进行地震大震作用下的结构动力弹塑性分析.计算分析显示,基于本方法的计算结果可靠、准确,可真实地获得结构逐步损伤和损坏的历程,揭示结构的薄弱环节和可能的破坏形式.     

大跨空间结构地震响应分析算法探讨

针对大跨空间结构的自振特性以及其在地震作用下的地震反应,将基于荷载的Ritz向量法代替特征向量法引入到模态分析以及地震反应时程分析中。以西安咸阳国际机场二期扩建工程T3A航站楼为工程背景,进行自振特性计算及地震反应分析,与传统的特征向量和直接积分法相比,在满足计算精度的要求下大幅提高了工作效率,对同类型大跨空间结构有借鉴意义。     

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...     

火灾下大跨空间结构升温模型的比较分析

为验证火灾下大跨空间结构采用的传统升温模型——标准升温曲线是否合理,经理论分析该升温模型与大空间空气升温模型对结构的性能和耐火极限的结论有着很大的不同。以2008奥运羽毛球场馆实际工程为背景,采用两种模型模拟火灾,对火灾下的结构进行性能分析。标准升温曲线得出在22 min左右结构坍塌。大空间空气升温模型则得出结构在90 min时仍没有坍塌,但个别构件内力、位移变化幅度较大。研究表明:大空间升温模型可以更贴切地体现大空间结构火灾下的实际响应。     

某大跨空间结构屋盖复杂节点有限元分析

本文以某大型综合交通枢纽大跨空间结构屋盖为例,采用ABAQUS分别对其复杂铸钢节点、超大焊接球节点进行非线性有限元分析,同时考虑弹塑性与几何非线性,分析了不同加载工况下模型构件节点的承载能力,对模型构件节点的安全进行校核。     

大跨空间结构温度效应分析与合拢温度研究

温度对建筑结构的影响主要体现在应力和变形两方面。对于大跨度空间钢结构,由于结构形式复杂,合拢过程周期较长,结构共同受力、协调变形的过程要比其他结构复杂得多,所以在设计和施工中应予以重视。结合世界大学生运动会主体育场结构工程,对温度作用进行理论计算和模拟分析,明确提出计算大跨度空间结构合拢的温度差值,并将部分理论计算结果同实际监测结果进行对比,验证了温度应力有限元模拟方法的正确性。利用有限单元法计算合拢杆件在不同时段的温度应力,从而确定体育场结构适宜的合拢时段,并在此基础上给出一些关于合拢施工的建议和意见,为大跨度空间钢结构的合拢施工提供参考。