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。     

江门市某体育场超限大跨罩棚钢结构设计

广东省江门市某体育场采用常见的三角形空间立体桁架拱结构作为西侧罩棚长跨方向的主承重结构体系。独特的建筑造型不仅要求屋面结构支承于该桁架拱的下弦,而且拱桁架还须在竖向平面内以一定的角度倾斜设置。针对本工程的特点,本文不仅进行了基于常规设计要求的各种静力分析,同时还对结构的抗震性能进行了较为详细的研究。分析结果表明,本工程罩棚钢结构的整体稳定性能和抗震性能可以得到保证,且结构设计的控制性因素为结构整体稳定性指标。     

205m跨钢结构施工关键技术

介绍呼和浩特白塔机场扩建航站楼205m跨钢结构工程拱桁架体系的概况,安装流程,主拱拱脚的定位及主拱合拢、测量控制,并对支撑体系的设计及卸荷等关键技术进行了论述。     

援塞内加尔竞技摔跤场钢罩棚结构设计

援塞内加尔竞技摔跤场钢罩棚为210m大跨空间拱结构,由主拱、后拱及次桁架组成,介绍了结构方案选型、结构静力、稳定及拱脚节点分析。结果表明,主拱采用菱形截面,后拱及次桁架采用倒三角空间立体桁架,以及纵向次桁架、联系桁架、支撑布置是合理的,杆件截面受力均匀,节点构造简单,结构空间整体性强;采用万向球铰支座的主拱拱脚节点设计合理,能够满足设计要求。     

大跨度拱桁架支座应力分析

某县级体育中心的主体育场下部看台为混凝土框架结构,顶部钢罩棚为大跨拱桁架。论文基于实际工程,采用有限元分析软件Midas Gen和Midas Fea对桁架的拱脚支座进行应力计算分析和拱脚支座的基础设计,给相关工程提供参考。     

下穿式斜拉-拱组合结构体系桥:深圳燕罗人行桥

燕罗人行桥桥长136.0m,桥宽11.5 m,主跨108.0 m,矢跨比1/11.74。桥梁设计首创了“下穿式斜拉-拱组合结构体系”,相较于常规的上承式拱桥,该组合结构体系显著改善了主拱的受力,降低了拱脚的水平力,提高了主拱的刚度。燕罗人行桥由主拱、主梁、桥塔、主索、背索、竖向撑杆、圆管立柱和基础等组成,采用水中少（量）支架施工。     

钢管混凝土拱梁组合桥拱脚构造设计及应力计算分析

浙江省杭州市320国道大桥为单跨161 m钢管混凝土拱梁组合桥,详细介绍了该桥拱脚构造设计特点、施工临时铰构造和拱脚混凝土防裂措施,采用ANSYS软件建立了拱脚实体有限元模型进行局部应力计算分析。分析结果表明,拱脚主拉应力、主压应力基本满足规范要求,局部应力集中区域超出了规范限值,根据应力分析结果对拱脚进行了优化设计,分析成果可为同类桥梁设计提供参考。     

绵阳新体育馆屋盖结构设计

绵阳新体育馆是为举办2005年第十三届世界拳击锦标赛建设的主体育馆。体育馆屋盖结构采用四个立体拱架作为主要受力体系,包括两个单跨165m的中拱和两个三跨165m的边拱,拱架之间采用桁架联系和支承屋面。整个结构支承在拱脚和边拱中间部分,共8个支座。主要介绍了绵阳新体育馆的结构体系、拱架曲线、钢结构的分析和设计以及支座基础等各方面内容。经验可供同类工程参考。     

拱-桁架复合结构性能分析、设计与应用

简述了拱-桁架复合结构的基本概念,进而针对深圳市某拱桥施工过程中桥台出现较大位移、拱肋侧向失稳和竖向变形过大等现象,通过有限元分析确定了出现上述现象的原因,进而提出了弦支结构和拱桁架结构等两类加固方案,并通过对比分析,确定了采用拱-桁架复合结构加固方案。通过参数化分析确定了上弦截面和腹杆截面等参数对于拱-桁架结构受力性能的影响,并确定了适用于该工程的结构布置,进而对加固结构方案的关键节点进行了设计,从而为拱-桁架结构在工程中的应用提供了新的思路。     

拱桁架结构优化设计

合理的结构形式可以降低工程造价。本文通过工程实例,分析带拉杆拱桁架选用的原因,并在普通两支座拱桁架的基础上。创造性地采用了四支座拱桁架,两者的用钢量均不足常规设计用钢量的1／3,四支座带拉杆拱桁架用钢量又比两支座带拉杆拱桁架减少6％,排架柱的配筋减少25％。四支座带拉杆拱桁架结构经济效益显著,值得采用和推广。     

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。     

隔震支座钢管拱桁架失效机理及减震效应分析

利用SAP2000设计分析软件,按8度(0.2g)抗震设防要求对120m跨五心圆钢管拱桁架进行设计,然后采用考虑几何与材料双重非线性的集中塑性铰理论,对该拱桁架原结构和隔震结构进行地震波作用下的动力弹塑性分析,分别获得原结构和隔震结构的失效形态、塑性铰分布、整体变形及延性系数,比较并评定了原结构和隔震结构的失效类型、极限承载力和变形能力。结果表明:采用隔震支座结构第一周期约为原结构的2.7倍,自振周期得到延长,失效界限地震波加速度峰值相比原结构提高了255.9%,承载能力有明显提高;原结构和隔震结构在地震波作用下的失效类型均为动力失稳破坏,在达到失效界限加速度峰值时进入塑性的杆件数量均较少,主要集中在拱脚位置;原结构和隔震结构在2个主要受力方向均具有一定的延性性能,但其失效前的绝对变形较小,破坏前预兆性不显著。     

大跨拱桁架地震作用下动力稳定性分析

借助动力分析软件ANSYS对大跨钢管拱桁架对该结构在地震波作用下的动力稳定性进行了研究,主要对该结构在竖直方向EL Centro地震波作用下的动力响应过程进行了全程跟踪,同时进行了参数对比分析,初步研究了EL Centro地震波多维输入、拱桁架倾角对该结构的动力稳定性的影响,并得出了一些有益的结论。     

大型体育场看台顶棚122m跨度主拱钢结构安装技术

华南农业大学体育场看台顶棚主体钢结构为钢管相贯桁架结构，主拱为圆弧形，跨度122m，前倾5°角，截面呈2m×2m正方形格构式。根据大跨特点，主拱分两个半段吊装，在空中对接安装。     

华南农业大学东区运动场钢结构节点设计

华南农业大学东区运动场看台是由跨度为103m的大型钢桁架主拱、21m钢桁架次拱以及膜结构组成的钢-膜组合结构屋盖.本文着重介绍了该看台钢结构主拱支座、次拱支座以及主次拱连接处等主要节点部位的设计思路,并且给出部分节点的大样,最后总结了节点设计的一些经验,供国内类似工程的节点设计提供参考.     

钢管混凝土桁架扁平拱抗弯性能试验研究

针对我国大跨度地下空间的发展趋势，提出在地下工程中采用钢管混凝土桁架新型衬砌结构，对大跨度钢管混凝土桁架扁平拱进行了准静态三点弯曲试验，从位移、应变和破坏模式对该结构进行了承载状态分析。钢管混凝土桁架扁平拱结构在跨中集中荷载作用下具有较大的弹性位移阶段；在大变形阶段，结构具有应力软化现象；结构跨中下弦核心混凝土对下弦钢管具有一定约束作用，但跨中下弦钢管更容易屈服和开裂；跨中上弦混凝土与钢管共同承担压缩变形，在上弦杆局部屈曲后结构不会立刻失效。     

陶家渡金沙江大桥整体稳定性分析

陶家渡金沙江大桥位于攀枝花市西区,横跨金沙江,连接省道S310线和S216线,桥梁全长239．8m。大桥由主跨和两侧引桥边跨组成。主桥结构形式为中承式钢管混凝土桁架拱,计算跨度190m,拱轴线为悬链线,矢跨比为1／4．5。拱肋竖向高度3．5m,拱肋间距17．5m。为了保证拱肋的横向稳定性,拱肋之间设置11道风撑,其中桥面以上及桥面以下实心段各设置7道和2道空钢管构成的桁架梁风撑,拱脚以上设置钢筋混凝土K撑2处。     

2019北京世园会国际竹藤组织园大跨竹结构设计

2019北京世园会国际竹藤组织园主体结构由9榀两种跨径的桁架竹拱组成,其中大拱净跨32m,拱下净高7.55m,矢跨比约为1∶4.2,是当前中国单拱最大跨度的竹拱结构。该建筑结构将竹元素融入承载结构主体,介绍了该项目的结构设计理念、结构体系及结构选型设计。并采用ANSYS对主体结构进行有限元分析。计算结果表明,结构设计满足刚度及承载力要求,充分体现了桁架拱在本项目中的优越性和必要性。同时对竹拱现场挠度监测结果进行了介绍。监测结果表明,竹拱的变形呈两侧下沉中间上拱的规律,变形持续增长2个月时间后趋于稳定。最后对竹材挑选、防腐防虫处理和设计构造等耐久性措施进行详细阐述。本项目可为后续大跨圆竹结构的推广应用提供参考。     

大跨度拱桁架结构抗震性能分析

以单榀拱桁架屋架盖为研究对象，采用有限元软件ANSYS，对矢跨比为0．2、跨度为120m的钢管拱桁架的动力特征及抗震性能进行了分析研究，得到了该结构振型特点、自振频率、地震作用下的能力分布。分析结构表明，该结构满足使用要求，并指出薄弱部位，为拱桁架的抗震设计提供了一定的理论依据和参考。