超大直径筒仓仓顶现浇混凝土施工悬吊支撑桁架安全分析

以旋转盘口式扣件钢管桁架支撑体系为研究对象,针对筒仓施工中支撑平台可能出现的局部拉索或杆件失效,利用ANSYS软件建立剩余结构有限元模型并进行数值分析。考虑两种最不利施工工况:局部拉索失效,分析局部受力杆件失效时结构的承载能力。分析结果表明:当第一圈拉力最大的悬吊钢绞线失效后,其余钢绞线通过应力重分布,使桁架竖向位移略有增加,钢绞线应力增大,但仍能提供桁架承担施工荷载;当桁架下弦杆中应力最大的杆件失效、桁架上弦杆和斜杆失效后,对结构影响都较小,不影响结构承担施工荷载,支撑体系具有较高的安全性。     

预应力简支空腹桁架弯曲性能的试验研究

本文通过对无粘结预应力空腹桁架在竖向荷载下的试验数据进行分析比较 ,讨论了桁架在竖向力作用下预应力钢筋的极限应力 ,分析了杆件尺寸、桁架高宽比、预应力钢筋数量、有效预应力等因素对桁架开裂弯矩以及极限抗弯承载力的影响     

预应力简支空腹桁架弯曲性能的试验研究

本文通过对无粘结预应力空腹桁架在竖向荷载下的试验数据进行分析比较,讨论了桁架在竖向力作用下预应力钢筋的极限应力,分析了杆件尺寸、桁架高宽比、预应力钢筋数量、效预应力等因素对桁架开裂弯矩以及极限抗弯承载力的影响。     

太原某机库大门桁架下弦预应力应用分析

项目位于山西省太原市武宿机场综合保税区内,机库大厅平面尺寸125m×63.6m,根据机场限高和工艺要求,确定机库大门桁架高度为11m,宽度为5m。分别采用大门桁架传统设计方案和桁架下弦贯通预应力钢绞线的设计方案进行计算,分析了两种方案的动力特性、大门桁架杆件内力、屋盖挠度、格构柱单肢内力和柱底反力。经计算,大门桁架下弦贯穿预应力钢绞线可有效改善结构受力性能。同时还简述了钢绞线的设计控制指标和张拉施工方式。     

混凝土框架-钢屋盖协同工作的受力性能研究

在考虑混凝土框架的协同作用下,对采用拱形梭式桁架屋盖的华中科技大学光谷体育馆进行了有限元分析,并与用振弦应变计进行施工过程现场监测的结果进行了对比,验证有限元模型的正确性。分析了3个关键问题:温度效应、地震响应和整体稳定极限承载力。其中,整体稳定极限承载力分析采用非线性有限元法,其他分析不考虑材料塑性。结果表明:温度变化对该屋盖受力影响显著;不同地震波作用工况下,控制杆件应力变化的最大值超过40%;行波效应对杆件应力的影响随波速的减小而增大,且对不同位置杆件应力的影响不同;主桁架腹杆和侧向支承的强度和刚度,对屋盖整体稳定极限承载力影响显著;当考虑不同支承方向的框架协同作用时,屋盖整体稳定极限承载力变化较为明显。     

周边支承钢屋盖滑移施工附加应力与变形控制研究

周边支承钢屋盖采用滑移施工工艺时,由于施工阶段结构支承条件与设计状态不一致,成型后结构的整体变形和杆件附加应力较大。以某体育馆为例,运用有限元软件进行不同滑移施工过程仿真模拟,对比分析边界约束条件、轨道布置、局部回顶等因素对周边支承结构受力成型的影响。发现滑靴处边界约束水平摩擦力和竖向约束刚度对结构整体力学响应影响较弱;设置短滑轨对减小跨中位移作用有限,可一定程度减小杆件附加应力和次桁架安装初始缺陷;采用局部回顶能明显减小结构竖向位移和杆件附加应力,解决支座安装问题;此外,在整个滑移过程中,竖向变形最大位置出现在南侧第1榀滑移单元端部,高附加应力比杆件也呈现由南向北侧拼装平台递减的规律,实际施工中需严密监控第1榀滑移桁架。     

旋转盘口式扣件桁架受力性能试验研究及有限元分析

通过对旋转盘口式扣件桁架进行足尺场地堆载试验研究,结果表明:在试验加载条件下桁架整体承载性能良好,受力及变形呈现对称性;杆件连接间隙对桁架挠度和杆件应力影响较大。基于旋转盘口式扣件桁架试验数值模型,应用有限元软件对桁架进行分析,旋转盘口式扣件桁架计算值与试验值吻合较好,建模和计算方法可行;对桁架进行施工安全分析,在分段施工过程中,桁架最大挠度和最大承载力均出现在第三阶段,且均满足要求。     

某露天空间三层钢桁架结构合理温度区段长度值研究

合理确定露天空间三层钢桁架结构温度区段长度值至关重要。以山西晋北某地区露天管道栈桥桁架结构为研究对象,在现场外观普查和杆件温度应力监测的基础上,选取当地月平均气温和日气温温差对该结构重点进行"结构自重"和"结构自重+温度作用耦合"两种不同工况下的分析。分析结果表明:单独自重工况所产生的最不利杆件应力约占材料强度允许值的5.0%;自重和温度耦合工况作用下,杆件应力达到材料强度允许值的26.7%;现场实测杆件温度应力出现内力变号,可能引起焊接节点疲劳破坏;对不同结构长度的钢桁架结构分析,类似空间钢桁架结构温度缝位置的合理确定应考虑其支座混凝土桥台的影响。     

北京理工大学体育馆钢结构与混凝土支墩承载力分析

北京理工大学体育文化综合馆钢结构屋盖采用了主桁架拱悬吊屋面桁架的结构形式,主拱是由钢管桁架组成的截面形式为平行四边形的圆弧拱,屋架采用由钢管组成的倒三角形曲线桁架.首先利用有限元法,分析钢屋盖在不同荷载组合工况下的内力和变形;其次对在结构中起重要作用的主桁架拱,进行弹性屈曲分析及弹塑性极限承载力分析,以评价主桁架拱承载力的安全储备;最后针对主拱混凝土支墩在施工中出现的裂缝问题,进行较为精确的数值分析,并讨论在不同荷载条件下的应力和裂缝分布.     

北京理工大学体育馆钢结构与混凝土支墩承载力分析

北京理工大学体育文化综合馆钢结构屋盖采用了主桁架拱悬吊屋面桁架的结构形式,主拱是由钢管桁架组成的截面形式为平行四边形的圆弧拱,屋架采用由钢管组成的倒三角形曲线桁架。首先利用有限元法,分析钢屋盖在不同荷载组合工况下的内力和变形;其次对在结构中起重要作用的主桁架拱,进行弹性屈曲分析及弹塑性极限承载力分析,以评价主桁架拱承载力的安全储备;最后针对主拱混凝土支墩在施工中出现的裂缝问题,进行较为精确的数值分析,并讨论在不同荷载条件下的应力和裂缝分布。     

预应力钢绞线的实际拉应力与量测应变换算关系的试验研究

通过进行钢绞线在不同拉力作用下的实际拉应力和所量单根钢丝的应变的对比试验,分析影响因素,建立钢绞线的实际拉应力与量测应变的换算关系。本项研究为预应力混凝土结构的试验和工程监测测定钢绞线实际拉应力提供依据。     

浅圆仓仓顶钢桁架支撑体系的设计与施工

为确保仓顶结构施工安全、减少钢管使用量、有效提升施工速度,设计了一种中心立柱+钢桁架的支撑体系。通过在杭州市仁和粮食储备库建设工程的施工应用,证实该支撑体系构造简单,可重复利用,拆除便利,并可通过桁架单元的组装调节适应多种大直径浅圆仓仓顶施工需求,避免了类似工程仓顶施工平台搭设周期长、拆除工程量大、安全隐患高等缺点,对类似工程的施工具有一定的参考意义。     

两种筒仓水平支撑结构受力性能的分析及对比

选取直径均为30 m的空间钢管桁架与辐射梁水平支撑结构作对比,对两个模型分别施加0,800,1 600,2 400 k N的荷载,通过ANSYS有限元软件分析不同荷载作用下的两种结构体系,结果表明:两个有限元模型的位移都随着荷载的增大而增大,在相同荷载作用下,辐射梁支撑体系与空间钢管桁架竖向位移相差不大。杆件受力在弹性范围时,两种结构体系的最大竖向位移随荷载呈明显的线性关系。钢管桁架支撑体系比辐射梁支撑体系承受荷载能力更好。     

钢桁架输煤皮带走廊检测及预应力加固应用研究

平顶山天安煤业有限公司一矿选煤厂901输煤皮带走廊建于20世纪80年代,经过30多年的使用,钢桁架结构下弦及下弦节点出现严重锈蚀,杆件及节点板承载力已不满足设计要求,给生产带来严重安全隐患。经论证分析,在不影响正常生产的情况下,采用预应力钢绞线加固方法,对钢桁架进行了整体加固,以转移承载力不足的下弦杆件受力。通过理论及有限元计算分析,并经现场预应力张拉试验,预应力加固钢桁架皮带走廊方法具有高效、经济及施工方便等优点,该方法可广泛推广应用到该类型的皮带走廊加固中。     

双侧非同步现浇混凝土对顶支架系统杆系应力测试与分析

随着建设工程的发展,模板支撑工程需要解决施工中高度高、跨度大、荷载大和基础条件差等难点。在目前的地铁车站的施工中,多数采用明挖法、盖挖法等方法进行施工。研究一种新的支撑体系受力形式和施工方式,即两侧墙体非同步浇筑混凝土对顶支撑体系。在地铁车站模板工程采用明挖法施工时,模板支撑体系由传统支撑体系改进,将其荷载受力方向由竖向换为横向,将主要受力杆件由立杆转换为水平横杆;同时在支撑体系两侧墙体进行非同步混凝土的浇筑。通过两侧非同步浇筑混凝土对顶支撑系统的试验进行体系内部各类杆件的应力测试与分析,为该新型施工方式及支撑受力形式提供试验和理论依据,实现该类型支撑体系在施工运用中的拓展。得到结果:模板支撑体系在传统搭设方式下,水平横杆为主要受力杆件且能水平传递压力;同时在两侧非同步浇筑混凝土的过程中,支撑体系整体承载力稳定性满足实际施工要求。     

多拱联合受力结构体系的研究与应用北大核心CSCD

新疆哈密市民服务中心采用一种多拱联合受力结构体系,该结构体系由主拱、次拱、水平卧拱、水平桁架、腰桁架及预应力拉梁等组成,其中主拱部分采用非对称拱结构。通过MIDAS Gen软件分别对单主拱、带腰桁架的单主拱、带次拱的双主拱、带次拱及腰桁架的双主拱进行稳定性分析对比,并对三种侧翼抗侧力方案进行力学性能及经济性分析对比,以及对卧拱刚度与结构侧向刚度的关系进行研究,同时进行了整体分析和吊杆作用分析。结果表明,采用多拱联合受力结构体系有利于提高结构的承载力、稳定性以及受力的合理性,在一定程度上实现了结构自平衡、自稳定;在主拱左右两侧采用不同截面的桁架杆件及在轴力较大的拱脚处设置钢管混凝土弦杆的措施可有效提高主拱的安全性和经济性;水平卧拱可有效抵抗大跨度斜面结构的支座推力、水平风压力和温度应力;吊杆的设置对减小腰桁架的竖向位移和杆件内力有显著作用,并可为腰桁架提供杆件截面优化的空间;在设计中需考虑温度影响。     

顶推中不同临时墩间距对某无横撑拱桥的影响

为探讨顶推中不同临时墩间距对无横撑拱桥的影响,以某钢桁架拱桥整体顶推施工工程为背景,建立有限元模型,分析不同临时墩间距布置时钢桁架拱桥在顶推过程中的最值应力和挠度分布情况,拱桥及构件敏感位置的稳定性,以及第2种临时墩布置时主墩和临时墩在顶推过程中的反力变化情况。研究表明：拱桥的下弦杆PL01临时墩处主梁（跨中杆件）和拱肋端部受力最不利,且临时墩间距越大,产生的应力越大;导梁端部出现最不利挠度,且临时墩间距越大,变形越大;临时墩间距越大,上弦杆的稳定性越差;第2种临时墩布置时,主墩和临时墩在顶推至最大悬臂和顶推就位2个状态下达到最不利反力情况,且临时墩起关键作用。     

考虑安装应力的网格结构稳定承载性能试验研究

为研究安装应力对网格结构承载性能的影响,对平面尺寸为7m×12m和5m×12m的两个正交正放四角锥网架进行破坏性试验及有限元分析,结果表明安装应力使网格结构稳定承载力出现较大幅度的降低。对204个平板网架模型和140个双层柱面网壳模型进行参数分析,得到安装应力对稳定承载力的影响系数。采用有限元分析方法研究了38个具有整体失稳可能性的双层球面和双层柱面网壳模型,得到了稳定承载力安全系数K的合理取值范围。结果表明：试验测得的整体变形、刚度和稳定承载力与理想结构存在明显差异;安装应力对稳定承载力的影响系数服从正态分布,平板网架、双层柱面网壳稳定承载力影响系数分别为0.50和0.55;当考虑安装应力初始缺陷,采用Marshall压杆屈曲失稳模型时,建议K取2.0;由于JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》提供的全过程分析方法未考虑杆件初始应力,建议K取3.0。     

温度作用对大跨度钢屋盖结构受力与变形影响的探讨

温度作用会引起大跨度钢结构构件强度和刚度的变化,以广州某演艺中心体育场馆大跨度钢屋盖为工程背景,建立了大跨度钢屋盖有限元分析模型,对不同荷载工况下钢屋盖杆件应力和关键节点位移进行了对比分析,重点研究了温度作用对钢屋盖应力和变形的影响,结果表明,温度作用对于钢屋盖支座附近杆件以及下弦杆应力的影响最大,在内力设计时应引起重视,而对其他位置杆件应力影响相对较小;温度作用对于钢屋盖支座处节点水平向位移影响较大,负温差会增大桁架跨中竖向挠度,而正温差对于桁架跨中竖向挠度则有所减小。温度作用对大跨度钢屋盖结构受力与变形的影响规律可供同类工程温度分析参考。     

装配式轻钢结构临建房屋技术性能与应用研究

青岛援建四川北川陈家坝地区震后过渡安置房采用装配式轻钢结构临建房屋。该临建房屋为冷弯薄壁型钢结构体系,桁架杆件之间采用无节点板直接焊接的连接形式,具有制作简单,自重轻,安装方便,可拆卸重复利用,施工周期短,结构受力可靠,抗震能力强等技术特点。针对这种连接形式研究了桁架杆件承载力及次应力的分布和影响。分析结果表明:援建的临建房屋结构具有足够的安全性能,采用无节点板连接的钢桁架,由于杆件几何偏心的影响,进行内力分析时应考虑次应力的不利影响。