大跨度储煤棚结构设计要点

以天津某超限大跨钢结构储煤棚为例,简述超限大跨张弦桁架储煤棚结构的结构选型、常规荷载施加、超限设计要求等,并运用2组软件对结构模态分析、竖向变形、杆件应力分布和稳定性进行综合对比分析,同时对结构进行优化设计,以为类似工程提供借鉴。     

某建筑功能复杂的综合体育馆大跨结构设计

成都体育学院综合体育馆项目主体采用现浇混凝土框架结构体系,屋盖大跨度钢结构采用张弦桁架,存在建筑功能复杂、楼板不连续、斜柱、扭转不规则等特点。介绍了项目的结构设计详情,对项目中大跨度钢结构屋盖进行多种结构方案比选,充分考虑建筑外形特点,采用张弦桁架结构实现了建筑结构一体化设计。对大跨度钢结构屋盖进行了线性和非线性稳定分析,结果表明结构稳定性能较好;采用动力方法对大跨度钢屋盖结构进行了防连续性倒塌分析,并对屋盖结构的关键节点进行有限元分析,改善了《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)关于销轴节点局部承压的计算方法。采用大直径缓连接预应力技术保证大跨度混凝土结构的安全,同时采用变截面的次梁设计方法解决了支承主梁的剪扭计算超限的难题。     

初始几何缺陷对大跨张弦桁架结构整体稳定的影响研究

张弦桁架结构在大跨空间结构中应用越来越广泛,如何确保此类结构的整体稳定性是钢结构领域面临的重要课题。首先以某185 m跨张弦桁架柱面煤棚为背景,分析了满跨活荷载、半跨活荷载和风荷载作用下不同初始缺陷对该结构整体稳定性能的影响,发现在该结构设计中,以理想结构的静力失稳模态作为结构的初始几何缺陷,比"一致缺陷模态法"对结构的整体稳定性有更显著的影响。再建立跨度为120,140,160,180,200 m的类似柱面张弦桁架模型并分别分析其整体稳定性。研究结果表明:此类张弦桁架结构对初始缺陷不敏感,静力失稳模态作为初始缺陷与一阶模态相比更加不利。     

哈尔滨国际会展体育中心大跨张弦桁架结构的安装技术

对哈尔滨国际会展体育中心大跨张弦桁架结构的工程安装实践进行介绍,详细阐述该工程实施中的详细安装技术,包括主体钢屋盖的安装方法与流程、大跨度和大重量张弦桁架拼装与整体吊装技术、支座不等标高液压同步牵引滑移技术、预应力拉索安装与张拉过程分析技术等。这些技术的成功应用可为今后钢结构的安装提供参照和借鉴。     

大跨桁架拱与混凝土支承结构协同工作分析北大核心CSCD

上部大跨桁架拱结构与下部混凝土框架支承结构体系常见于一些大跨结构中。对于此类混合结构,现阶段的设计单位多不考虑两者间的协同工作分开进行分析设计,然而这样的处理方式是否合理还有待商讨。通过对某文化遗址大跨桁架拱护棚结构的单独计算与考虑上部护棚结构和下部混凝土支承结构协同工作的整体计算进行对比,得出考虑协同工作与否,两者在支座反力、杆件内力、单元应力、结构位移和整体稳定性方面的差异。结果显示,该工程上部大跨桁架拱护棚结构考虑协同工作与否,在静力分析、动力时程分析和整体稳定性分析时各项参数计算结果均相差不大,不考虑协同工作的计算结果也可满足工程精度要求。     

游泳馆大跨空间桁架结构抗震性能动力弹塑性分析

为了提升游泳馆的抗震性能,本文通过某游泳馆工程的建造概况介绍了一种大跨空间桁架结构游泳馆动力弹塑性分析的方法,采用有限元分析软件ANSYS建立空间桁架结构的有限元模型,通过对模态与弹塑性结果的研究,分析了游泳馆大跨空间桁架结构在地震作用下的性能表现及其潜在的薄弱环节,根据分析结果提出大跨空间桁架结构游泳馆在地震作用下具有较好的抗震性能。研究表明,在大跨空间桁架结构游泳馆的建造过程中,通过对关键节点和构件的优化设计,可以进一步提高结构的抗震能力,确保游泳馆在地震中的安全运行。     

某高位大跨连体超限高层建筑结构设计

本工程为高位大跨连体超限高层建筑,两侧塔楼房屋高度均为137.050m,属B级高度,连接体位于32层～屋面层,跨度为29.600m。基于抗震性能设计方法,采用YJK,ETABS软件对结构进行了多遇地震作用下的弹性分析,采用YJK软件对结构进行了设防地震作用下的性能分析,采用SAUSAGE软件对结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。分析结果表明,结构可满足预定的抗震性能目标,设计时针对结构薄弱部位采取相应的加强措施。     

大跨复杂斜柱钢框架施工全过程的模拟分析

以某遗址保护工程大跨斜柱钢框架建筑为依托建立了有限元模型并对施工全过程进行模拟分析。基于现场实际情况,考虑了遗址原土堆载的影响,对模型进行优化并调整施工阶段,将预应力三阶段张拉方案调整为两阶段张拉方案,得到结构施工过程中斜柱支承系统各构件关键截面应力和桩顶位移,并与相应测点实测数据对比。结果表明：理论值与实测值吻合较好,各构件关键截面应力和桩顶位移均在容许范围内,两阶段张拉方案比较合理且能够保证结构施工过程的安全性;考虑遗址原土堆载的桩简化模型一定程度上能反映斜柱支承系统构件内力及桩顶位移变化规律,具有一定的实用性。     

梅溪湖国际文化艺术中心大剧场结构设计

长沙梅溪湖国际文化艺术中心大剧场结构主要由内部主体框架-剪力墙结构和非解析连续异形曲面造型外帷幕钢结构组成。外帷幕钢结构以曲面脊线等特征线为协调或支承边界,采用基本随形单层钢网格壳体结构,通过外围随形斜折柱钢框架、前厅蜂窝网格壳体结构及内部伞撑支承于主体混凝土结构。针对结构空间受力的主要特点,采用SAP2000软件重点分析外帷幕钢结构对主体结构的附加倾覆效应;针对倾斜蜂窝网格壳体与大跨连廊构成的组合转换承载体系,对其受力特点、人行激励下的舒适度及抗连续倒塌等进行专项分析。结果表明,倾斜钢框架和蜂窝网格壳体结构在重力荷载下对主体结构的附加倾覆效应显著,设计中需要关注主体水平构件轴向力的叠加效应,需要对部分楼盖采取加厚楼板、提高配筋率、设置钢板、施加无粘结预应力等加强措施。     

深港开放创新中心连体结构设计

深港开放创新中心由西至东跌落退台,逐渐收进,中部形成中央庭院,中庭区域通过室内连廊和观光楼梯相连,两栋塔楼分别在低区3~4层、高区11~14层通过三座跨2层高和一个跨4层高的连廊连接。结构存在扭转不规则及偏心布置、凹凸不规则等6个不规则项,属于高层超限结构。简要介绍了项目的整体情况,重点叙述了设计关键点:跨地块连廊分析、大跨转换桁架分析、斜柱和分叉柱分析等;同时进行了小震、中震弹性、大震弹塑性分析,并对分析结果提出了针对性的加强措施。通过基于抗震性能的分析,工程满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”设防目标要求,可以实现预期的抗震性能目标C级要求。     

某V形稀柱大跨梁式转换高层结构设计

作为一种大跨转换高层钢结构,某展览中心具备其首层柱网大、V形斜柱造型及局部梁抬柱等特点,整体呈现出梯田式建筑风格。由于结构形式复杂,该建筑主体存在扭转不规则、楼板不连续及塔楼偏置等多项技术难题。为保障结构安全的同时得以实现建筑创意,论文结合两种有限元分析手段对结构主体进行小震弹性对比分析,并利用SATWE进一步获取小震弹性时程分析及大震弹塑性分析,进而帮助确定抗震设防参数、计算假定、性能目标及加强措施等多种因素对结构安全的影响。     

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。     

西安领事馆区大剧院屋盖结构设计

西安领事馆区大剧院建筑设计采用飘带状造型,钢屋盖采用单层与双层网壳相结合的结构形式.采用MIDAS Gen软件建立整体计算模型进行分析,采用3D3S软件对屋盖钢结构进行弹性分析,同时考虑几何与材料非线性并采用ANSYS软件进行结构稳定分析.结果表明:屋盖结构的应力变形及整体稳定满足规范要求.对复杂钢结构典型节点进行有限...     

北昆国际文化艺术中心结构设计难点分析

北昆国际文化艺术中心项目主要功能为大剧场、小剧场、文化服务用房.因用地紧张,采用竖向分层布置,三层和四层的转换桁架实现了下部剧场空间的大跨度转换并支承上部办公服务用房,转换层以下采用钢框架(钢管混凝土柱)-组合剪力墙(型钢混凝土剪力墙)结构体系,转换层以上采用钢框架-支撑结构体系.主要介绍了多级转换桁架系统在中大震时的受力和变形分析;通过对转换桁架在不同荷载工况下的传力路径分析,对复杂转换结构的计算结果进行可靠性判断;对转换桁架及悬挑空腹桁架采用竖向地震系数法和反应谱法进行对比分析;对转换桁架进行抗连续倒塌分析;针对复杂多级跨层转换进行特殊定义的施工模拟分析;根据性能化设计要求,对结构进行大震动力弹塑性时程分析.结果 表明,结构布置合理,结构体系安全可靠.     

罕遇地震下大跨张弦桁架结构地震反应分析

为了研究大跨张弦桁架结构在罕遇地震下的抗震性能和地震反应规律,采用STCAD软件建立结构有限元模型再导入SAP 2000中分别进行多维单点和多维多点的地震时程分析,依据工程实际选取三种视波速来考虑行波效应的影响。最终从构件的应力、工作状态及内力时程三个方面对多点和一致输入的计算结果进行了对比分析。结果表明:大跨张弦桁架结构在罕遇地震下的抗震性能良好,但结构存在薄弱部位;多点输入对结构上部桁架和山墙的影响很大,而对索和撑杆的影响较小。建议大跨张弦桁架结构在罕遇地震下的抗震验算应考虑多维多点输入,并选取不同视波速进行验算,取最不利视波速的结果作为参考。     

国家会议中心二期项目大跨重载转换结构设计要点

国家会议中心二期项目总建筑面积约40.9万m2,主要功能为会议、展览中心及配套用房.为平衡项目用地限制及建筑功能需求,采用了在多层建筑的底部设置大跨空间的形式.在首层顶板利用周边夹层高度设置双向巨型桁架,实现72,81m大跨转换结构,支承上部多层建筑.针对设计阶段转换结构选型、关键构件设计、复杂节点设计、温度效应分析等进行了介绍.根据工程需要,针对施工阶段转换结构带楼板整体卸载方案进行了安装及卸载过程模拟,对结构整体变形及关键构件应力进行了详细分析,验证了带楼板整体卸载方案的可行性,并且施工模拟数据与施工监测数值符合程度较好.     

中节能之江华座大跨转换结构设计北大核心CSCD

中节能之江华座项目是体型复杂的超大跨转换结构,转换跨度约84~100m,且转换楼层数量多,荷载大。采用钢管混凝土框架-剪力墙结构体系,并利用拱形斜柱进行转换。对该工程的结构体系进行了阐述,针对超限情况提出了抗震性能目标及抗震措施。由于结构体型复杂且超长,楼盖为重要的抗震构件,对楼盖受力进行分析,根据分析结果采取了相应的加强措施。转换斜柱在结构底部形成了很大的水平推力,水平推力的平衡是本结构体系设计的关键,通过在地下室顶板、底板设置钢拉梁,并施加预应力来平衡斜柱水平力。     

安阳文体中心全民健身及游泳馆结构设计

安阳文体中心全民健身及游泳馆是安阳市文体中心重要的场馆之一,共设看台座席1 500余座。建筑主体采用钢筋混凝土框架结构,屋盖采用钢管桁架结构。梳理了建筑条件、抗震设防要求,明确了荷载取值,并选取合理的结构体系;本工程为特别不规则结构,设计借鉴超限高层的相关要求,采用了多种结构计算程序对结构整体进行多遇地震下振型分解反应谱法、弹性时程分析补充计算以及罕遇地震下结构弹塑性分析;并采取了综合性的加强措施,达到了结构抗震性能化设计的预期目标。