约束条件对天津极地海洋馆网壳结构性能的影响

天津极地海洋馆钢结构屋盖根据仿生学原理模拟鲸鱼的外形。"鲸鱼"身长275m,宽117m,高45.6m,采用双层网壳结构模拟;尾部背鳍高69.4m,采用空间管桁架结构模拟。通过对其屋盖钢结构主体的有限元分析,主要研究了双层网壳结构在弹性支座和固定铰支座两种不同约束条件下的静力性能、动力特性和抗震性能,分析支座刚度对网壳结构性能的影响。相比固定铰支座,弹性支座可以明显地改善屋盖双层网壳结构的力学性能,对相关课题研究及工程设计具有一定的理论价值与实用意义。     

石家庄国际会展中心会议中心结构设计

介绍了石家庄国际会展中心会议中心的工程概况、结构体系及分析结果。根据建筑布局、立面等结合结构受力特点,确定屋盖结构采用双层折板网架与单层网壳相结合的屋盖体系。介绍了屋盖结构计算结果,并对单层网壳结构进行了方案对比、构件优化。介绍了报告厅看台的悬挑桁架。     

亚运会石景山体育馆屋盖结构的设计与施工

石景山体育馆屋盖平面呈正三角形,边长99m。整个屋盖结构由三组(六根)与水平面成26°59′夹角的钢梁及三块四边形双层双曲钢网壳组合而成。本文从钢网壳屋盖结构的受力特点、三叉形空间框架结构的选型、网壳与边缘构件的连接、边缘构件的截面形式、悬挑梁方案的确定、网壳网格的划分及索、拱桁架的布置诸方面闸述了结构设计方案的确定。另外,对结构内力分析、构造及制作安装也扼要作了介绍。     

临沂启阳机场航站楼屋盖单双层混合曲面网格结构设计

为实现大跨度无柱空间及中部上隆的建筑形态,对临沂启阳机场航站楼屋盖结构采用单、双层混合曲面三向网格体系。该屋盖结构总平面尺寸为243 m×180 m,其中单层网壳尺寸为72 m×48 m,曲面形状通过数值逆吊找形获得。整体屋盖由56根斜柱支撑,最大跨度约为83 m,最大悬挑约为20 m,柱顶支座采用固定铰支座和单向弹性铰支座两种型式。针对屋盖结构的特点,采用数值模拟进行了静力性能分析、整体稳定性全过程分析、抗震分析及关键节点分析。分析结果表明：由数值逆吊确定的单层网壳主要通过面内路径传递荷载,同时双层部分可提供较理想的边界支撑条件,使单层网壳面内力能够可靠传递,整体结构受力合理;空侧设置20个单向弹性铰支座能够调节刚度不均匀引起的扭转效应,同时能够较好的释放温度变形,降低结构温度应力;为确保安全,在进行整体稳定性全过程分析时,考虑了多种初始缺陷模态及温升的不利影响,屋盖结构整体稳定性安全系数为2.88;罕遇地震作用下,单层网壳具备较高的安全储备,杆件损伤主要发生在网格高度较大的双层区域及悬挑区域,且塑性发展程度较低;单层网壳和单、双层网壳过渡区的关键节点具备适宜的安全储备,满足强节点的...     

大跨度网壳(架)外扩拼装-拔杆接力转换整体提升施工工法(YJGF027-2006)

2008年奥运会老山自行车馆钢屋盖为双层焊接球面网壳结构,跨度133.06m,网壳厚度2.8m,矢高14.69m,顶标高35.29m,屋盖下方为混凝土结构.钢结构施工前论证了满堂红脚手架散拼法、微单元拼装法、整体顶升法、高空滑移法计算机动态控制的整体提升、吊装和计算机动态控制相结合等目前国内主要采用的网壳安装方法,结果表明都存在措施费高,施工周期长,安全风险大等问题.     

哈尔滨速滑馆巨型网壳安装完毕

1996年冬季亚运会将在哈尔滨召开,为此新建了一些体育馆和服务娱乐设施,其中哈尔滨速滑馆规模宏大,作为其主体屋盖结构的巨型网壳已于1995年5月份安装完毕.哈尔滨速滑馆用以覆盖400m速滑跑道,主体结构采用由中央筒壳和两端半球壳组成的巨型双层网壳,其轮廓尺寸为86.2m×191.2m;如果包括下部支承框架在内,则地面标高处的轮廓尺寸达到101.2m×206.2m.这是目前我国覆盖面积最大的屋盖结构.     

茌平体育场斜拉双层网壳结构分析与设计

简述了茌平体育场的概况,对屋盖斜拉造型部分结构的选型进行了重点阐述,确定了屋盖采用斜拉双层网壳结构。采用SAP2000建立了斜拉双层网壳结构的分析模型,在各种荷载组合工况下进行了静动力分析,得到了结构各组成部分的静力响应和整体结构的动力特性,相关指标均满足要求,从而验证了结构选型的可行性。最后对支座、拉索连接等关键节点进行了设计,保证了结构各组成部分之间传力的高效性。     

双层球面网壳屋盖结构的摩擦摆层间隔震研究

为了深入研究摩擦摆(FPS)隔震网壳结构的抗震性能,将这种隔震装置用于双层球面网壳结构的层间隔震。首先介绍了FPS支座的减振原理,建立了层间隔震网壳结构的运动方程。通过层间隔震双层球面网壳屋盖模型在三向地震作用下的时程分析,全面考察了屋盖结构、支承结构和FPS支座的地震响应。研究结果表明,FPS支座有利于保护整体结构,可有效地应用于球面网壳屋盖结构的层间隔震。     

安庆市全民健身综合训练馆钢屋盖设计

安庆全民健身综合训练馆建筑外形为自由曲面,根据不同建筑分区的特点,屋盖采用双层螺栓球网壳、型钢梁的结构形式。重点阐述网壳屋盖的结构特点和设计参数,并采用不同软件对屋盖体系和整个结构体系进行对比分析,钢屋盖的动力分析表明结构具有可靠的受力性能。对网壳屋盖杆件截面进行优化设计,确保结构的安全性和经济性。     

水泥厂大跨度空间网壳结构设计方案研究

目前水泥厂石灰石预均化库用到的空间网壳结构最大跨度为98m,为适应水泥厂建设规模不断扩大的发展要求,跨度超过100m的空间网壳结构将成为今后结构设计的趋势.本文在分析了单层网壳、双层网壳、弦支穹顶等常规结构体系应用的局限性后,着重分析了适应大跨度要求的多层网壳结构体系,并提出了主从网壳结构体系的概念.根据以往石灰石预均化库的设计要求,分别对150m、200m和300m跨度的屋盖采用双层网壳、三层网壳、主从网壳等三种结构体系,进行静力分析并对其静力特性、经济指标等进行了比较分析.研究表明,跨度150m以上结构不推荐使用单层网壳,可以采用双层网壳或主(双)从(单)网壳;跨度200m的结构使用双层网壳可以节省钢材量,但螺栓直径有可能超过常规螺栓直径的最大规格而需要使用昂贵的大直径螺栓,而三层网壳具有杆件长度小、杆件截面尺寸小、整体刚度大、内力峰值低、螺栓和螺栓球直径小等优点,更能适应大跨度网壳的要求;跨度300m的结构使用三层网壳和主从网壳结构体系,而后者在用钢量上更占优势.     

南太湖湿地奥体公园游泳馆屋盖钢结构设计

南太湖湿地奥体公园游泳馆屋盖东西对称,屋盖曲面依建筑造型确定。采用变截面箱型钢梁结构体系,最大跨度为56.8m,两侧悬挑最大跨度为28.7m,入口处最大悬挑跨度为21.0m。选择其中跨度最大的一榀钢曲梁,比较梁单元模型和板单元模型建模计算的异同,然后用梁单元建立整体分析模型,分析比较了屋面钢结构单体模型和上下部分总装模型计算结果的不同。结果表明,因建筑效果而设置的中间两榀纵向钢梁,由于跨度过大而无法作为横向钢梁的支承点;设置加劲板可有效提高翼缘或者腹板抵抗局部屈曲的能力;因为单体模型中已包含钢柱,且屋盖与下部混凝土仅通过16根立柱相连,所以钢结构单体模型和上下总装模型的结果相近。     

南太湖湿地奥体公园体育场屋盖钢结构设计

南太湖湿地奥体公园体育场外形如同百合花,采用叠合开口双层网壳结构体系,由高低两个屋面叠合而成。屋盖钢结构与下部钢筋混凝土看台部分完全脱开,全都支承在标高6.500m的观众室外平台上。在屋盖悬挑端设置观光走廊。由于屋盖钢结构中间开椭圆形洞口,周边六个入口部分同样对屋盖有削弱作用,所以高低屋面各自单独受力时无法满足承载要求,必须通过高低屋面之间的腹杆将之连接成一个整体受力。分别介绍了内力分析、特征值屈曲分析、几何非线性分析、几何材料双重非线性分析、以及典型相贯节点有限元分析的结果,考虑了半跨活荷载的不利影响。分析表明,该屋盖钢结构具有较好的整体稳定性;对于初始缺陷不敏感;当网壳的最大竖向位移超过1m后,较多杆件进入屈服状态,需要通过双重非线性分析才能获得接近实际的稳定承载力。     

上海市八万人体育场屋盖的整体模型和节点试验研究

本文介绍对上海市八万人体育场屋盖大悬挑空间结构进行的１／３５缩尺模型试验和大管径直接焊接节点足尺模型试验。试验表明，该结构空间工作性能显著，次应力影响不能忽略，并验证了计算方法的可靠性。本文中的Ｋ型节点足尺试验为大管径直接焊接节点计算提供了可靠依据。     

Designing the world's largest dome: the National Stadium roof of Singapore Sports Hub

The new 55,000-seat National Stadium is the centrepiece of the Singapore Sports Hub project due to be completed in mid-2014. The stadium features bowl cooling to all spectators as well as the 30,000-seat lower tier being able to be reconfigured and moved to transition from football to athletic and cricket modes. The roof is a highly efficient dome spanning 310 m with a rise of 85 m from the ground level. The fixed roof dome structure will be the largest dome roof in the world covering a stadium and also supports a symmetrical movable roof in two halves. The fixed roof dome structure is formed by a series of arch shaped steel trusses varying in depth from 5 m at the centre to 2.5 m at the base and a post-tensioned concrete ring beam support. These trussed arches are constructed from circular hollow section elements and span in multiple directions and cross the roof opening to form a highly efficient braced dome structure. To manage the design of such a huge multi-element structure, Arup used advanced parametric design software as well as in-house software specifically developed for the project to optimise and exchange information between architect and engineer, and then to fabrication. As well as Arup designing the structure, a second Arup team was engaged by the steel subcontractor to carry out highly complex and challenging connection design. The structure forming the roof is exposed architecturally with the roof having no ceiling or cladding on the underside, meaning that the structural sections and form of the connections are important architecturally as well as structurally. The circular hollow sections used to form the trusses and the truss forms themselves ensure clean and elegant lines within the structure. Due to the movable roof there is a varying load on the structure and fatigue needed to be considered. While the structure is not highly fatigue sensitive, fatigue needed to be carefully considered in the design and form of the connections to ensure that it did not become governing in the design or the structural members. This paper focuses on the architectural concept development, the fixed and movable roof design as well as the post-tensioned concrete ring beam support structure. The paper also describes an exercise to investigate the potential savings in material use that could have been made if higher strength, high elongation steel had been economically viable and could have been competitively tendered. It is shown that it could be possible to make a significant saving on element steelwork if either hot finished Niobium grain refined S500 or S690 could be adopted for similar projects in the future.     

大型场馆异形钢结构屋面概念设计若干问题探讨

本文提出了大型场馆异形钢结构屋面的概念设计问题。对于周边墙体封闭的“馆”类建筑,屋面风的体型系数一般为负,即受风吸作用。对于“场”类建筑,则应根据屋盖各部分形状与风向的相对关系来确定屋面受风吸还是风压。对于异形屋面排水问题,屋面形状应尽可能满足快捷排水的要求。排水路径要短,水流要向结构的支座处会聚,尽量避免聚向悬挑端。评定一个结构是否是空间结构,看其在结构效应中,是以弯曲为主还是以轴向拉压为主。如果是前者,则结构的厚度和跨度之比就要求较大;而对于以拉压效应为主的空间结构,则其厚度和跨度之比可以较小。铸钢节点用于杆件交汇数量多、交角小的节点,可以避免较大的应力集中。但对于少量几根钢管之间的连接,不太适合使用铸钢节点,采用相贯线焊接,也同样能满足受力要求。     

苏中江都机场航站楼钢屋盖结构设计

苏中江都机场航站楼钢屋盖为波浪式双曲屋面,屋盖结构结合建筑造型要求,采用了多榀钢屋架+单层四边形斜交网格的结构体系。针对钢屋架、斜交网格等不同方案以及抗侧力构件的分析、比较,确定了合理的结构方案。钢屋盖的动力特性和静力分析表明结构具有可靠的受力性能。选用屋盖构件截面、连接节点时充分考虑了外露结构的美观要求,结构较好地体现了建筑形态和设计理念。     

MEGA汇展中心钢结构屋盖整体吊装

详细介绍了采用液压千斤顶进行新加坡 ＭＥＧＡ汇展中心展览大厅巨型钢结构屋盖整体吊装的关键技术：用计算机双重控制吊点的位移和内力,自动调整吊点间的高差和吊点内力;采用机械锁和液压锁双保险措施使吊装平稳等。工程已于１９９９年３月竣工。     

设置大吨位悬挂起重机的钢结构厂房屋盖设计

介绍工业厂房设计中,设置大吨位悬挂起重机的钢结构厂房的屋盖结构设计,应合理设计结构受力体系,特别是关键受力构件及节点的设计.     

某钢结构工业厂房屋面系统的优化设计

结合某单层连跨钢结构厂房屋面系统设计实例,对其屋面系统的优化设计进行了探讨分析,实践证明:在单层工业厂房中,对比传统6 m屋面系统和12 m屋面系统,12 m屋面系统更经济。     

三明沙县机场航站楼屋盖钢结构设计

三明沙县机场航站楼屋盖为单层弧形曲面。屋盖钢结构采用平面弧形刚架结构体系。结构设计包括动力特性和静力分析,以及稳定分析。结构体系稳定,选用的构件截面、连接节点形式合理、美观。很好的体现了建筑形态和设计理念。