东经120无辐式摩天轮景观塔主体结构设计

本文介绍了位于江苏常州紫荆公园内的东经120摩天轮景观塔主体结构的设计.包括工程总体设计,结构竖向变形控制,平面外变形的控制,主体结构嵌固部位的设计,主体抗风设计与风洞实验,以及温度应力分析.该摩天轮采用的是无辐式超大直径圆环状钢结构,在国内外摩天轮设计中尚无先例,具有较大技术难度.通过对该项目的设计分析,为以后类似的大型不规则钢结构工程设计提供了一个很好的参考案例.     

无轴式摩天轮结构温度效应分析与合拢温度研究

无轴式摩天轮采用创新的固定立体环状结构形式,温度作用效应是其设计和施工中必须考虑的问题.结合潍坊市白浪河摩天轮,对无轴式摩天轮结构的温度效应展开研究.首先基于最大应力等效原则建议了太阳辐射下钢管构件有效温度的取值方法,并通过对整年构件有效温度监测数据的统计分析确定了分析时的最大温度变化幅度;然后采用有限元软件ANSYS对温度作用下的潍坊无轴式摩天轮进行模拟计算,分析了结构不同部位的位移和应力与温度之间的变化规律;最终根据极限温度下结构各部分的应力水平并结合施工进程确定了结构的最佳合拢温度.研究可为无轴式摩天轮结构的设计和施工提供技术支撑.     

超大直径无轴式摩天轮桥轮一体化结构设计分析

采用MIDAS 2012软件,运用数值分析的方法对在建的无轴式摩天轮与桥梁组合的结构进行了分析研究,此摩天轮结构形式为编织斜交网格钢结构。通过分析桥梁上部结构、下部结构及摩天轮结构设计及计算结果,研究、分析了无轴式摩天轮桥轮一体化结构设计模型,提出了无轴式摩天轮与桥梁结合的设计理念。分析结果表明:桥梁结构的变形、应力及稳定性能够满足相关规范要求,结构具有较高的安全可靠性;摩天轮结构变形、强度与整体稳定性也均满足相关规范要求,其安全性可以得到保证。     

天津永乐桥摩天轮结构设计

天津永乐桥摩天轮建于子牙河上,轮桥一体,建筑造型新颖。摩天轮轮盘采用预应力拉索支承结构,直径达110m。介绍了永乐桥预应力拉索支撑摩天轮设计中主要问题,重点介绍了游艺类结构的设计要求。摩天轮设计分析时重点考虑了地震作用的影响,并采用了时程分析的方法进行了计算对比,结果表明振型分解反应谱法分析结果应适当调整后再用于结构设计。摩天轮轮盘是受压结构,设计时针对结构整体稳定问题进行了专题研究,分析结果表明永乐桥摩天轮结构稳定性满足要求。节点设计是摩天轮结构设计的重要部分,设计中对各节点进行了实体受力分析,得到了满意的结果。受施工条件的限制,摩天轮结构施工方法也成为结构可行性的控制因素,设计中针对摩天轮结构施工方法进行了分析,提出了适合施工现场情况的施工方法与施工过程。     

银川火车站跨线钢结构天桥温度效应分析

均匀的温度场变化会对超静定结构产生不利影响,被约束结构在温度作用下会发生变形并产生内力。本文研究银川火车站跨线钢结构天桥网架在外界温度应力场作用下产生的内力和变形对网架的影响,利用Midas Civil有限元软件对该网架进行静力和温度应力计算,通过结果分析,总结温度应力场对网架结构的影响。     

杭州某超长高层结构的温度应力分析

对于超长建筑物,温度和混凝土收缩应力的影响十分突出,而这种应力是由于结构变形受到约束而产生的,建筑物越长,应力越大。研究了超长高层建筑结构的温度效应问题,首先对该结构进行整体有限元建模,通过分析不同楼层不同位置处构件(梁、楼板、柱子)的内力变化及分布规律,得出温度变化对该结构的影响。比较几种常用抗裂措施后,为超长高层建筑结构考虑温度作用进行设计和施工提出了参考。该建筑物长期的变形监测仍在进行,也将是接下来工作的重点。     

轮辐索式摩天轮结构的解析解

研究轮辐索支承的摩天轮结构传力特点,引入连续化方法,将离散设置的索展开为连续分布的纤维,建立轮盘结构在运营荷载作用下的平衡微分方程,求解得到了结构内力和位移的近似解析解.通过数值算例对解析解进行了验证,表明本文提出的解析解计算精度较高.本文的解用公式揭示了摩天轮结构荷载与内力、变形之间的内在关系,具有明确的物理意义,可以为摩天轮结构设计提供参考.     

轮辐索式摩天轮结构的解析解

研究轮辐索支承的摩天轮结构传力特点,引入连续化方法,将离散设置的索展开为连续分布的纤维,建立轮盘结构在运营荷载作用下的平衡微分方程,求解得到了结构内力和位移的近似解析解.通过数值算例对解析解进行了验证,表明本文提出的解析解计算精度较高.本文的解用公式揭示了摩天轮结构荷载与内力、变形之间的内在关系,具有明确的物理意义,可以为摩天轮结构设计提供参考.     

北京摩天轮设计验算与分析

北京摩天轮为轮辐式钢结构体系,高208 m,直径198 m,是同类建筑中世界之最.文章介绍了北京摩天轮的工程概况、结构体系和荷载工况及其组合.采用有限元软件MIDAS对摩天轮结构进行的分析验算结果表明结构的承载能力和变形均符合规范要求.同时进行的动力特性分析,求得了结构的自振频率与振型,分析了其自振特点,为深入设计提供了详细可靠的数据资料.     

白浪河无轴式摩天轮钢结构施工过程模拟与监控

白浪河无轴式摩天轮采用创新的固定立体环状结构形式,其施工过程中风荷载和温度作用影响显著。为保障结构的施工安全和安装精度,采用非线性分步建模技术对结构施工全过程进行模拟分析;基于模拟结果确定了结构合拢温度和变形预调值,并对结构施工过程和加载过程关键杆件进行监测。结果表明:施工过程中温度作用所引起的结构应力可达60MPa,在分析时应考虑构件安装温度的影响;采用正装迭代法确定结构变形预调值可有效控制结构的最终位形,合理选择合拢温度可降低竣工后结构的应力水平,最大应力降幅达40MPa;施工过程和加载过程中结构关键杆件应力及位移均在可控范围之内,施工方案可行。研究成果可为类似结构施工提供技术支撑。     

复杂超长混凝土楼板温度应力分析

钢筋混凝土结构受外界环境温度变化的影响时会产生温度变形，由于受到边界条件的约束，结构中会产生温度应力。在进行复杂超长钢筋混凝土楼板设计时，需要考虑温度作用的影响。某大型商业综合体由于其楼板超长且存在大开洞，为复杂混凝土楼板结构，本文基于有限元分析软件，主要讨论该楼板在温度作用下的温度应力分布特性，并提出可行的技术应对措施。     

无轴式摩天轮结构的抗震性能分析

本文通过对潍坊白浪河无轴式摩天轮结构的抗震性能进行分析,为今后类似结构的抗震设计提供参考。首先,采用有限元软件ANSYS对结构进行了动力特性分析;然后,采用振型分解反应谱法和时程分析法计算了多遇地震作用下的结构地震响应;最后,采用弹塑性动力时程分析法进行了罕遇地震作用下的地震响应分析。研究结果表明:结构基频较低而且频谱密集,多数振型以Y向振动为主;多遇地震作用下,结构的强度和变形均满足国家规范要求;罕遇地震作用下,结构构件均处于弹性阶段,结构变形满足国家规范要求。由此可见,无轴式摩天轮结构的抗震性能良好,可为其他类似工程提供借鉴。     

摩天轮结构的缺陷敏感性分析

摩天轮结构在制造安装过程中不可避免地存在误差或初始缺陷,这些初始缺陷直接影响摩天轮结构的受力性能.然而对于不同形式的初始缺陷,摩天轮结构的敏感程度不同.通过一个工程实例分析摩天轮结构对各种几何缺陷的敏感性,归纳了摩天轮结构对不同类型初始缺陷的敏感程度,以及显著影响摩天轮结构受力性态的主要因素,并提出控制敏感缺陷的方法,为设计提供参考.     

复杂钢结构温度效应影响分析

钢结构温度效应敏感,温度变化会引起结构变形和应力。本文基于实际工程有限元分析模型,研究了温度作用对复杂钢结构力学性能的影响,分析结构整体及局部温度变化对关键构件应力以及位移的影响。结果表明:升温对结构影响较大,降温对结构影响较小;整体升温使结构应力增大,结构升温对变形影响较为明显,且上部位移影响大于下部位移影响。     

常州指环形摩天轮景观塔建造方法研究

以亚洲首个指环形摩天轮——常州紫荆公园景观塔为工程背景,对该结构的建造方法进行研究。不同于传统的轮辐式摩天轮结构,新型指环形摩天轮结构在轮盘内部不设置轮辐索杆体系,且轮盘直接坐落于地面。由于结构形式特殊,缺少可参考的工程资料,不能采用轮辐式摩天轮的建造方法,经过方案比选,创新性地采用辅助拉索及桅杆的两侧对称竖立悬臂安装方法进行施工。通过对安装方案及工艺的研究,以变形控制为原则经模拟计算确定了合理的施工过程及控制程序。监测结果表明结构的施工内力和成型后的变形均满足要求,证明该建造方法合理可靠。     

白浪河大桥摩天轮稳定索关键施工技术与张拉过程模拟分析

潍坊市白浪河大桥摩天轮采用创新的固定立体环状结构形式,是目前世界上直径最大的无轴式摩天轮结构。该工程采用体外预应力技术进行辅助支撑,基于工程实践,主要介绍稳定索的关键施工技术及张拉施工过程仿真分析。结果表明:拉索的施工工艺对主体结构受力与变形影响较小,张拉层级较少,操作简便,提高了张拉效率,具有良好的经济效益和社会效益。     

铁路PC连续箱梁桥温度效应分析

对大跨度桥梁而言，施工过程中影响结构内力和变形的因素很多，温度变化等对结构内力和变形的影响不可忽视，在设计和施工中必须充分考虑其影响。     

上海之星摩天轮结构自振特性研究

本文通过整体空间桁架法和子空间迭代法对指环型摩天轮结构进行了静力和动力分析,结果表明指环型摩天轮不同于一般的高耸结构,为摩天轮结构的进一步设计打下了基础。     

加大钢筋混凝土结构伸缩缝间距初探

随着我国经济的发展,各地都出现了许多体量大,投资多,标准高的工程项目。设计人员在单体设计中往往会遇到建筑物长度超过规范规定的伸缩缝间距的情况,如何在规范规定的基础上,合理地确定伸缩缝的间距是本文探讨的问题。 钢筋混凝土结构温度变形和混凝土收缩量的大小直接影响着钢筋混凝土结构伸缩缝间距的大小。温度变形是结构所在环境温度的变化引起的钢筋混凝土的热胀冷缩,温差越大,结构越长,则温度变化引起的温度变形总量越大。在结构受约束的情况下,它所引起的附加应力就越大,反过来说,伸缩缝间距越大,温度变形对其影响越大。在建筑上,     

某刚柔混合支承式摩天轮结构的设计计算分析

山东省聊城摩天轮采用刚柔混合支承形式一上部轮盘由140根柔性钢拉索和7根刚性桁架式支撑梁交替均布构成,轮盘由下部4根柔性主拉索和2根刚性主立柱支撑,该支承形式传力路径简洁合理、结构形式安全可靠。本文通过有限元方法对该摩天轮进行了结构极限强度分析、正常使用极限状态分析、偏载分析、抗震分析、安装过程分析、轮辐索失效分析、局部精细有限元分析。由计算结果可知,极限风荷载是摩天轮设计的控制性荷载。该分析结果和方法可供类似结构研究设计参考。