国外大跨度索结构新工程

国际薄壳与空间结构学会(IASS)连续举办了两次大会:一次是201 1年9月在英国伦敦与国际桥梁与结构学会(IABSE)联合召开,收录论文800余篇;一次是2012年5月在韩国首尔与亚太薄壳与空间结构会议(APCS)联合召开,收录论文300余篇。它们实际上是围绕着国际上两个大的活动:伦敦奥运会和丽水世博会。会上交流了许多近年来建造和设计的大跨度索结构工程,笔者学习下来,颇受启发,选择了一些有特点的工程,与读者共勉。     

大跨度索穹顶结构温度响应分析

根据鄂尔多斯伊旗全民健身体育中心大跨度索穹顶结构设计要求,采用有限元分析方法,分析了初始预应力和温度共同作用下节点位移和预应力索应力变化情况,研究了初始预应力对温度效应的影响,探讨合理张拉温度以及由于温度作用对初始预应力采取的适当补偿措施。研究表明：温度作用对索穹顶结构外圈索和外圈撑杆的应力产生不可忽视的影响,在设计张拉预应力度时,既要考虑施工张拉温度与下料温度不同的影响,又要保证正常使用状态下结构在温度作用下的安全;温度作用下预应力度对索穹顶结构静力性能的影响显著。     

配置下拉减振索的大跨度空间结构受力性能分析

为提高大跨度空间结构的适用性,提出一种配置下拉减振索的大跨度空间结构,通过张紧的索体将结构体和固定体相连,可以减小结构在后期使用荷载下的竖向变形和振动。通过理论推导提出了反映配置下拉减振索的大跨度空间结构基本特征的无量纲参数R,以及中置及偏置索体的最小索力需求、结构内力和变形、自振频率和振幅形状曲线的计算方法,建议优先采取索体中置的布置方式以提高工作效率。实例分析结果发现,合理设计的配置下拉减振索的大跨度空间结构的振动加速度可减小至无索结构的50%以下,在后期使用荷载下的竖向变形可减小至无索结构的10%以下。通过有限元分析发现,索体松弛产生的动力效应将显著放大结构的竖向变形和加速度,故应对减振索进行适当张拉。最后提出配置下拉减振索的大跨度空间结构的设计流程,根据无索结构特性与控制目标的差异,先设定合理的R值再进行索体设计可显著提高设计效率。     

新型大跨度索结构避难帐篷现场试验与数值模拟

基于现场试验,对实测风荷载作用下索结构避难帐篷的顶点位移进行了数据测量.通过试验结果分析了风速对顶点位移的影响,得出了实测风荷载与结构顶点位移之间的变化关系.并采用ABAQUS有限元软件对大跨度索结构避难帐篷进行了有限元模拟,证明了有限元结果与试验结果有较好的一致性.在此模型基础上通过降低脚手架材料的刚度,模拟不同刚度条件下结构的风载-位移响应,同时模拟了雪荷载作用下的受力性能.研究结果表明:大跨度索结构避难帐篷的抗风以及抗雪荷载性能均达到设计使用要求.     

大跨度预应力刚架-索结构的设计与施工

浙江友宁钢制品厂36m大跨度刚架采用门式刚架加预应力索组成的刚架-索结构体系。首先在车间对大跨度门式刚架在不同荷载工况下的变形情况进行试验,并根据施工现场安装试验情况最终确定预应力刚架的张拉施工方法。结果表明:预应力刚架-索结构体系结构可靠,施工安装方便,结构轻盈美观,相比普通刚架,更加充分地利用了钢材的材料力学性能,具有非常明显的经济性。在施工过程中,应注意刚架性能差异导致的预应力张拉值的轻微差异。     

大跨度索穹顶结构模型静力试验研究

以内蒙古伊旗全民健身体育中心工程为研究对象,设计制作了1∶10缩尺肋环型索穹顶结构试验模型,研究了模型结构张拉成形后在设计荷载作用下的力学性能,将ANSYS数值模拟加载和模型加载结果进行了对比分析,获得了模型静力响应的变化规律及活荷载不对称分布对结构整体静力性能的影响。研究表明：索穹顶结构在外荷载作用下,脊索存在应力减小的现象;结构可随荷载的变化不断调整预应力的分布状态;作为柔性空间体系,对非对称荷载作用十分敏感;结构在设计荷载作用下, 结构构件均处于安全的工作范围内;数值模拟结果与试验值吻合较好,验证了数值模拟的正确性和结构设计的合理性。     

大跨度索穹顶结构抗火性能分析

根据内蒙古伊旗全民健身体育中心工程设计的需要,对大跨度索穹顶结构进行抗火性能分析。以温度-结构耦合为基本方法,基于大空间空气升温模型,考虑高温下材料的非线性,分析了结构在不同火灾工况下的响应,得到火灾下索穹顶结构变形、节点位移、杆件预应力损失的基本规律。研究表明：肋环型索穹顶结构侧向刚度较弱,对偏心火灾敏感,火灾下的挠度超限和侧向变形是导致结构失效和非结构构件提前破坏的主要原因;脊索尤其内脊索是火灾下预应力损失较为严重的杆件,中撑杆侧向位移控制是肋环形索穹顶结构抗火设计的重点。针对肋环形索穹顶结构侧向刚度较弱的缺点,在中撑杆上节点部位加设一道环向杆件进行结构体系的改进,可使结构的抗火性能得到较大改善。     

大跨度索桁架结构的非线性分析

本文对大跨度索桁架结构用有限单元法进行静力和动力分析,充分考虑柔索非线性特点,使计算更符合实际,最后附有工程实例。     

索穹顶结构成形试验研究

本文对目前正在国内外引起广泛关注的大跨度空间索穹顶结构进行了成形试验研究，通过试验进一步明确了Gejger施工方法，同时分析了施工过程中桅杆的运动轨迹、结构维持形状及荷载刚度的初应力生成机理，对正确建立索穹顶结构设计理论及工程应用具有指导意义。     

索穹顶结构设计与施工关键技术研究

一、立项背景 随着经济的持续发展,人们对于大跨度、大空间的需求也会增加,对于空间结构的跨度、造型以及内部的建筑效果的要求会越来越高,而索穹顶结构重量轻．用钢指标优异,造型美观、新颖．不受跨度限制,可以满足人们各方面的追求．具有广阔的应用前景。以张拉织物作为覆盖材料的索穹顶是在19世纪50年代发展起来的一种适用于大跨度屋面的结构体系,     

大跨度结构工程的设计概念探讨

近年来,随着我国经济的快速发展和科学技术水平的提高,大跨度结构工程在我国的发展越来越迅猛,所以对大跨度结构工程的设计概念进行探讨十分必要。     

大跨度车幅式索膜张拉结构施工技术控制

近年来大跨度车幅武索膜结构由于其造型新颖、施工周期短在各大型体育场馆、综合公共设施中开始推广采用。车幅武索膜结构多采用专用程序化、机械化的施工方法进行施工,在施工过程中对现场施工技术的严格控制也成为确保施工精度、施工工期、施工质量的重要手段之一。     

大跨度结构双机抬吊设计与施工

１工程概况本公司原承接７３２２厂综合楼工程,主要结构跨度２４ｍ,柱顶标高＋１４４ｍ,柱距６ｍ,长３６ｍ。跨中设有一层楼面标高＋５４ｍ,承重结构设计采用现浇钢筋砼柱,２４ｍ跨预应力钢筋砼折线形屋架,预应力钢筋砼１５ｍ×６ｍ大型屋面板。跨中楼层现浇...     

预应力混凝土梁在大跨度结构工程中的应用

预应力混凝土结构在我国是一种新型建筑结构,在大空间、大跨度的建筑中应用广泛。结合工程实例,从施工角度的方面阐述了大跨度预应力混凝土梁在施工中的应用,在实际操作中取得良好的成效,可供相关工程借鉴。     

大跨度典型索桁架支承结构体系的受力性能研究

利用大型通用有限元软件,对大跨度点支式玻璃幕墙的9种典型索桁架支承结构形式进行比较研究,并详尽地分析了竖索对索桁架受力性能的影响。     

大跨度索支承实腹式门式刚架钢结构及其应用

针对普通大跨度实腹式门式刚架随着跨度的增大经济性指标下降的问题 ,提出了索支承实腹式门式刚架结构体系。详细分析了这种结构的受力性能、施工工艺和主要节点构造 ,得出了一些有实用意义的结论和建议     

预应力大跨度空间钢结构的应用与展望

本文主要阐述了我国预应力大跨度空间钢结构应用与发展的基本情况。这些顶应力空间钢结构包括有预应力网络结构、斜拉网络结构、张弦梁结构、弓式预应力钢结构等。最后,本文展望了新世纪的预应力空间结构。     

大跨度空间结构在我国的发展及其关键技术

大跨度空间结构的研究与应用，将促进计算力学，计算机辅助设计与制造等相关专的发展，促进建材行业和建筑行业技术进步。对于今后若干年，必须从大跨度空间结构的研究与开发所迫切需要解决的关键技术着手，对新颖结构开展结构性能研究与实践，并开发研究新型建材。     

大跨度钢-混凝土组合结构在实际工程中的应用

介绍大跨度钢-混凝土组合结构在某高层建筑裙楼屋面的应用,施工过程监控结果表明钢梁结构是安全可靠的,其钢梁受拉与混凝土板受压而达到优势互补和提高承载力的目的,比原设计屋面自重大幅降低,值得推广应用。     

国外膜结构在大跨度结构中的应用与发展趋势

膜结构是高强轻质的薄膜材料与先进的结构计算方法完美结合的产物，它由50年代产生经过40多年发展到今天，其形式也由充气到张拉向索穹顶及张拉整体体系发展。尤其是近十几年来，随着计算机技术的迅速发展，膜结构的计算及CAD技术的日臻完善，其应用异常活跃广泛。本还分析了我国膜结构的应用现状及前景。