大跨度双曲面抽空三角锥混合节点网架施工技术

首都国际机场新航站楼T3B工程屋盖为958 m×775 m大跨度双曲面抽空三角锥混合节点网架结构,整体网架由124根梭形钢管柱作为支撑,钢管柱网36m×41.569m,网架施工面积14.1万m2,网架用钢量8571t,采用该施工技术在确保施工质量前提下,大大缩短了网架施工工期,取得了良好的经济效益和社会效益.     

北京新机场航站楼钢结构设计

北京新机场屋顶及支承系统采用钢结构,航站楼屋顶钢结构分为6个区,分别为中央大厅和5个指廊区域,大厅部分屋顶支承结构由C形柱、支承筒、北侧幕墙支承框架、钢管柱和其他幕墙柱组成,指廊由钢管柱和幕墙柱支承,屋顶为自由曲面,结构形式为网架和桁架,屋面围护系统为带装饰板的直立锁边金属屋面,外墙围护系统为玻璃幕墙。介绍了北京新机场航站楼屋顶钢结构的结构体系,对其中最为复杂的结构单元中央大厅屋顶支承结构(C形柱)的承载能力做了详细的分析研究,并对中央大厅整体屋顶钢结构的非线性稳定承载能力做了细致的研究,同时对屋顶钢结构支承结构的整体竖向承载能力和水平承载能力分别进行了分析,总结了多个角度下水平承载能力大小,为确定支承结构的抗震性能提供了依据。     

某输水管道支承网架温度应力测试分析

某输水管道采用螺栓球节点交叉桁架系网架作为支承结构,建成多年后沉降观测数据存在异常情况,结构设计验算与安全复核结果则显示,在考虑温度影响下,有61根杆件应力超过允许应力,网架结构不能满足使用要求。为此文中通过对该网架支承结构进行温度应变及沉降变形监测,来分析温度变化对网架的影响及沉降变形的异常情况。结果表明,支承网架的沉降主要由温度变化引起,网架结构在纵向存在较强的约束,使得纵向杆件在温度变化时产生较大温度应力。     

ANSYS软件在广告牌设计中的应用

介绍三面内弧形广告牌的设计思路和ANSYS有限元分析方法在该结构设计中的应用。该广告牌结构支承系统为5层三角锥网架结构,下部支承结构为独立钢管柱。网架结构用3D3S钢结构软件设计,整体结构模型采用ANSYS有限元软件进行计算分析,进而完成整体结构设计。所介绍的设计方法可为ANSYS有限元分析软件在广告牌设计中的应用提供有益的参考。     

世博会浦西综艺大厅网架改建结构设计

上海世博会综艺大厅由老厂房改建而成。建筑设计中需要抽掉原厂房中间跨的一根钢柱,此钢柱为网架屋面的一个重要支承点。结构设计中主要采用"抽柱换梁"的方式对网架进行改造,并对施工过程、正常使用状态下引起的网架杆件内力重分布情况进行分析研究,采用管壁外粘结钢管的方法对网架局部杆件进行加固处理。     

建筑钢网架结构的施工质量控制--广州本田汽车有限公司文体中心展示综合楼工程记实

广州本田汽车有限公司文体中心网架工程由广州市设计院设计,网架平面尺寸约3000m^2,网架高1．96m,为正四角锥螺栓球节点网架。网架单面起坡,支承型式为四周边下弦点支承。屋面板采用50mm厚夹芯板,中间局部有6mm＋6mm厚夹胶玻璃采光带,排水方向为两边坡,排水坡度为4％,确保屋面防水要求。     

北京新机场航站楼结构设计研究

北京新机场总建筑面积约143万m2,包括航站楼、停车楼、综合服务楼,航站楼平面为五角星形,南北长996m,东西宽1 144m,顶点标高约为50m,主体结构为钢筋混凝土框架结构,核心区采用层间隔震技术。屋盖及支承系统采用钢结构,屋盖投影面积35万m2,分为中央大厅和指廊。中央大厅部分屋盖由C形柱、支撑筒、北侧幕墙支撑框架、钢管柱和其他幕墙柱支承。指廊由钢管柱和幕墙柱支承,屋盖为自由曲面,结构形式为网架和桁架,围护系统为带铝合金装饰板的直立锁边屋面。主要阐释航站楼结构设计的关键问题,包括隔震设计、复杂钢结构、结构转换、温度作用对主体结构的影响、高铁穿越航站区对结构设计的影响、桩筏基础差异沉降变形控制设计与分析。     

杭州国际博览中心72m跨焊接球曲面网架施工技术

杭州国际博览中心屋顶飘带结构为抽空四角锥曲面网架,横向跨度为72m,支承在钢管柱及矩形截面彩带形拱结构上。网架安装标高位于51.453~83.423m,且为曲线型,安装难度大。根据结构造型及现场条件,利用既有主体结构的承载力,在其上部设置2台固定式和2台行走式塔吊,采用"分块吊装法"施工。为保证分块单元的拼装精度,设计了一种可调式球托装置,取得了较好的效果。     

新加坡PSA钢结构网架工程竣工

<正> 由中国冶金建设公司和冶金部建筑研究总院钢结构所承包的新加坡PSA钢结构工程(6万m~2)。已在1993年底竣工。该工程由4块96×120m和2块96×72m斜拉网架组成。采用了螺栓球节点,支承在周边钢框架和中间6根钢柱上,地面拼装整体提升法施工,用钢量3900t(网架占1700t)。     

环向折线形圆形平面网架的受力特性、简捷分析法与实用算表

环向折线形圆形平面网架是矩形平面单向折线形网架在圆形、圆环形建筑平面中的推广应用.通过结构构形研究和机动分析,论证了环向折线形圆形平面网架的基本结构体系是一种静定的空间桁架结构,提出了在轴对称荷载下基本结构体系的简化计算模型及其简捷分析法,推导求得了网架杆件内力的递推计算公式.为考虑与下部支承结构的协同工作,给出了弹性支承时的分析方法.对基本结构体系增设若干道环向杆件,可形成环向折线形圆形平面网架的加强结构体系,可提高结构的刚度、改善受力特性,根据相应的简化计算模型也可方便求得网架的杆件内力和节点位移.为方便工程设计应用,在常用轴对称荷载作用下,选取若干结构参数编制了环向折线形圆形平面网架基本结构体系的杆件内力实用算表.文中附有算例二则.     

预应力混凝土框架结构的抗震设计探讨

在设计多层多跨预应力混凝土框架结构时,一般按抗裂度控制条件计算预应力筋后再按允许的预应力度确定普通钢筋的数量,则节点抗剪强度不足和“强梁弱柱”难以避免;如果满足梁的截面相对受压区高度的结构位移延性规定,则梁的抗裂度不易满足。建议放松受压区高度、抗裂度控制条件,选取合适的预应力度,选取内节点处强梁弱柱,增加柱尤其是中柱的箍筋,在边柱中加配预应力筋,内节点附近梁加腋,在罕遇地震作用下将多层多跨预应力混凝土框架结构设计成“混合耗能机制”的有限延性框架。     

不规则框架结构按新旧规范设计的对比分析

按 2 0 0 2新规范和 89旧规范对两栋不规则钢筋混凝土空间框架进行了对比设计 ,比较了按新、旧规范设计的构件配筋的差异 ,并分析了造成这些差异的原因。     

绥芬河青云市场套(扩)建工程结构设计与施工措施研究

结合绥芬河青云市场套(扩)建改造工程实践,提出了在施工阶段只在原房屋结构顶侧实现新增套(扩)建框架与原房屋框架的类链杆连接,待新增套(扩)建结构沉降充分后,再实现新旧结构在各层的链杆连接的设计思路。通过在原结构顶与外套框架柱间设置混凝土垫块,并在二外套框架柱间布置并张拉预应力筋,来实现施工阶段外套框架柱与原结构顶的类链杆连接。在新增结构施工完成后,将原结构顶上皮标高处二外套框架柱中预埋钢筋焊接连通,并浇筑一定厚度混凝土,来实现在原结构顶标高处新旧结构间的永久性可靠连接。将原框架节点的后植钢筋与外套框架柱的预埋钢筋焊接连接,来实现新旧结构在各层的链杆连接。为确保施工过程中原房屋的正常使用,提出了用挂模钢桁架来承托内置钢桁架-混凝土组合框架梁施工阶段荷载,用挂模钢箱来承托内置钢箱-混凝土组合次梁施工阶段荷载,用垂直于次梁内置钢箱焊接的型钢主楞来承托楼板荷载的施工阶段自承重混凝土楼盖设计与施工方法。     

空中华西村超高层群筒结构综合施工技术

空中华西村工程由一栋高328m的钢筋混凝土中央筒体与3栋高254.7m的外钢管柱框架-内筒体组合而成,外围筒体通过5道环向连廊及径向莲廊连为一体,中央筒体顶部支撑4层高的大型球体.针对各筒体需统筹配合的特点,通过应用液压自爬模、内爬式塔式起重机、可移动式液压布料机、液压穿心式千斤顶等大型机械设备,将4个筒体的核心筒型钢柱安装、核心筒剪力墙施工、外围框架钢管柱、钢梁的安装以及钢管柱混凝土的施工有效组合起来,在保障安全、质量的前提下,大大缩短了工期、降低了工程成本,且形成一整套综合施工工艺.     

柱失效方程中荷载相关特性对承载力抗震设计可靠度的影响

以竖向荷载和水平地震作用组合下的钢筋混凝土柱和钢柱为对象,研究了失效方程中荷载相关特性对柱承载力抗震可靠性的影响。根据现行《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》分析了不同柱弯矩轴力相关曲线的特性。结合多个框架结构实例,对比了柱失效方程中荷载相关曲线与规范考虑情形的异同。实例分析表明:水平地震和竖向荷载组合作用下,小偏压RC柱和工字型钢柱的荷载相关曲线与规范考虑的情形较为符合,均近似为负相关的直线;水平地震和竖向荷载组合作用下,大偏压RC柱的荷载相关曲线则与规范考虑的情形有较大出入,存在明显的正相关段部分。在此基础上,考虑失效方程复杂特性,依据已有的荷载和抗力变量概率模型,采用Monte Carlo法分析了水平地震和竖向荷载组合作用下柱的可靠性。结果表明:钢柱和小偏压RC柱的承载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化幅度较小,与规范模式计算结果较接近;大偏压RC柱的承载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化会有较大幅度波动,与规范模式计算结果差异较大;当轴压力荷载效应比值为负时,大偏压RC柱的承载力抗震可靠度会低于规范计算值较多,现行柱可靠性设计方法会偏于不安全。     

Analysis of steel storage rack columns

Storage rack systems are structures composed of cold-formed steel structural members that are used as columns, beams and bracing. The rack columns present peculiar features in their design because they have perforations to facilitate assemblage of the system, which makes them more difficult to analyze by cold-formed steel structures design codes. There are several design codes proposed by the manufacturers associations, as the specifications of Rack Manufacturers Institute (RMI), applied in the USA along with the specification of the American Iron and Steel Institute (AISI). These codes propose experimental stub columns tests for the determination of their resistance. In this work, the commercial software, ANSYS, is used for material and geometric non-linear analysis of these columns, and the results are compared with experimental data obtained by stub column tests, for a typical section of racks manufactured in Brazil.     

规则钢筋混凝土框架中考虑双向随机偏心距的柱承载力抗震可靠度分析

地震作用下RC框架柱大多处于双偏压受力状态。为考虑双向偏心距随机特性的影响,采用Monte Carlo方法分析了RC框架柱的承载力抗震可靠度。基于已有的试验数据,分析了GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中双偏压构件抗力计算模式的不确定性及其对极限状态方程的影响。以按规范设计的典型RC框架角柱、边柱和中柱为例,结合已有荷载和抗力变量的统计概率参数,通过对荷载效应以及抗力进行抽样,分别按单偏压和双偏压情形计算了RC柱的承载力抗震可靠度。结果表明：对于规则框架结构,双偏压情形下使柱具有较低可靠度的地震作用方向(沿结构主轴)与单偏压情形并不相同;考虑双向随机偏心距后,RC柱的承载力抗震可靠度会较单向随机偏心距下的可靠度有较大程度的降低。     

双向地震作用对框架柱端弯矩增大系数的影响分析

在世界各主要多地震国家的建筑抗震设计规范中,普遍采用的柱端弯矩增强措施一般在与柱正交的两个主轴方向上的各平面框架内施行,仅新西兰NZS3101规范采用简化方法考虑了双向地震作用对柱端弯矩增大系数的影响.在OpenSees平台上,以钢筋混凝土6层三维框架为例,采用基于柔度法的纤维模型从而更加真实地模拟柱在双向弯曲和变化轴力作用下的非线性反应.对比双向、单向地震输入下柱端滞回反应的差异及其对框架塑性铰耗能机构的影响.考察双向地震作用下柱端弯矩时程在两个正交主轴方向的相关性,着重研究同一节点处两正交方向的各梁端弯矩时程相关性的定量方法.研究表明,双向地震下柱的强度退化、屈服后变形均明显比单向受力更大,双向地震下X向、Y向柱端弯矩时程,以及同一节点处两正交方向的各梁端弯矩时程的相关性皆极大地依赖于双向水平地震动的输入方式.     

单向预应力混凝土空间框架弹塑性时程分析

参照中国现行结构设计规范,按不同抗震等级设计4个处于结构临界高度(24m)和临界跨度(18m)的7度二、三级和8度一、二级单向预应力空间框架(一级框架中柱"强柱弱梁"级差调整按建议公式弱化设计),然后基于OpenSEES有限元分析平台,进行双向地震动下的弹塑性时程分析,研究其在罕遇地震下的抗震性能和能力。结果表明:各框架沿两个方向屈服程度均不高、具有较好的整体抗震能力。其中,取较低抗震等级的7度三级和8度二级框架,其整体地震反应较取较高抗震等级的7度二级和8度一级框架略大,但差异并不明显。RC框架方向形成理想的"梁铰机制",PC框架方向形成"柱铰机制",PC框架抗侧刚度更大、抗震能力更强。抗震等级为一级的PC框架经弱化中柱设计后,可以有效引导框架在中柱出铰,但仍不能避免边柱少量出铰,可考虑适当加强边柱予以控制。     

山地掉层RC框架结构振动台试验研究

为研究具有不等高基础约束的山地掉层框架结构的地震响应特征和破坏机理,及其与等高基础约束的典型框架结构的差异,设计和制作了总层数均为6层的1/8缩尺掉层RC框架结构和典型RC框架结构模型。通过振动台试验,对两者不同地震强度时的试验宏观现象及动力特性、加速度响应、位移响应、层间位移角等进行对比研究。试验分析表明：掉层RC框架结构的振型曲线及顺坡向的变形特征与典型框架结构不同,掉层RC框架顺坡向的整体变形并非剪切型,且有明显的扭转效应;掉层框架结构的破坏形式不同于典型框架结构,典型框架最终表现为部分楼层屈服机制,而掉层框架的柱铰最先出现于上接地柱端,随地震强度的增大,柱端塑性铰向掉层部分转移,掉层接地角柱底部损伤增加显著,结构在罕遇地震及更高强度的地震作用下能保证较好的整体性,但上接地柱破坏较严重。