某复杂钢结构网架设计方法研究

某复杂钢结构网架在建筑上造型独特,结构上存在许多大跨度、大悬挑部分,杆件受力情况复杂;结构受风面积大、阻尼比小,自振周期又与自然风的卓越周期非常接近,属于风敏感结构。从结构找形、数值风洞和结构整体有限元分析3个方面介绍该工程的钢结构网架设计,总结该类结构的设计要点:利用反向重力荷载找形技术保证网架杆件受力的合理;在方案阶段通过数值风洞仿真计算获得建筑物表面的风荷载数据,提高有限元计算的可信度;利用通用有限元软件ANSYS对结构进行静力分析、温度分析及动力分析。为方案评定和进一步深化设计提供参考。     

蚕茧形大跨度煤棚钢结构施工技术

华润某电厂为双条形空间网架结构,结合现场施工条件及工期限制,经多种网架拼装方案的对比,择优采用“对称分块拼装高空散装”的施工工艺。考虑到双条形平行网架对风荷载比较敏感,采用有限元软件Fluent分析了不同风向角下煤棚结构表面的风荷载体型系数。经CFD分析得到：半球与弧线屋盖交界处附近体型系数约为–0.6,通风天窗顶部体型系数取–1.5。考虑到蚕茧形网架结构施工复杂,采用3D3S软件对空间网架的拼装过程进行杆件内力验算,计算结果显示,结构应力及位移均在设计值范围内,构件杆件的超应力杆数和超长细比杆数均为零,具有富足的施工安全储备。     

金强国际赛事中心体育馆结构设计与分析

金强国际赛事中心体育馆下部为钢筋混凝土框架-剪力墙结构;上部为椭圆形双坡钢结构屋面,采用双向正交平面桁架组成的正放网架结构,最大跨度为109.700m.对主体结构、大跨屋盖钢结构以及支座选型做了详细的方案比较,重点介绍了分析和设计中涉及的关键问题,并采用多种有限元软件对结构进行了各种荷载工况下的整体受力分析,同时对结构的关键节点进行了分析.分析结果表明,结构能够满足预设性能目标,屋盖杆件应力比、变形及整体稳定性均能满足设计要求.     

文山民族大剧院钢结构设计

文山民族大剧院外罩幕墙为折纸造型,建筑形式复杂。结构设计时进行了提炼和抽象,化繁就简形成基本结构骨架,并优化杆件布置,使结构既能利于建筑找形,又能形成合理的受力体系。对钢结构进行全面建模计算,分析各工况下受力状态,控制杆件内力,保证结构承载力和整体稳定。同时对复杂节点进行精细化有限元建模分析,保证复杂节点安全。     

某行政楼飘带状网架及K形桁架吊装施工技术

对某行政楼61m跨"飘带"状网架和56m跨K形桁架整体吊装施工方案进行分析,采用有限元软件MIDAS分别对网架和桁架的同步吊装、不同步吊装、风荷载作用和卸载整个施工过程进行数值模拟研究和挠度监测。研究结果表明,网架和桁架杆件应力与吊点位移均满足要求,说明整体吊装施工方案可行。     

网架钢结构施工缺陷分析与处理

通过对网架钢结构常见的施工缺陷进行总结,结合实际工程针对不同的缺陷类型提出了相应的整改加固措施,并验证了整改加固效果.重点采用有限元计算的方法,分析了安装误差和杆件初始弯曲对网架钢结构的影响.分析结果表明：安装误差可能会对网架钢结构造成不安全影响,从网架钢结构的安全性出发应采用有效方法评估安装误差对结构的影响;而杆件过大的初始弯曲将显著降低杆件的稳定承载力,在施工过程中应尽量避免造成此类缺陷,对已有缺陷的杆件必须进行纠正或者更换.     

复杂随形拱壳混凝土结构施工过程模拟与方案优化

考虑随形拱壳混凝土结构形状复杂、施工过程受力变化大等因素的影响,结合现有混凝土结构施工方案和施工过程数值模拟方法,建立了大型复杂随形拱壳混凝土结构施工阶段模拟的有限元分析模型,有效模拟了大型复杂随形拱壳混凝土结构施工阶段的受力状态.通过计算各阶段模板支撑体系荷载设计值和拱壳结构的内力大小,并调整模板拆卸方式和拱壳上部结构施工次序进行施工方案优化设计.分析结果表明,通过改变逐层模板拆卸方式和拱壳上部结构施工次序,能调控模板支撑体系和拱壳结构受力的状态,优化后的施工方案既能满足模板支撑体系设计要求,又能保证拱壳结构的安全性.     

大跨度三心圆柱面网壳结构设计与研究

基于几何关系对三心圆柱面网壳结构进行了找形分析,得出了可用于工程设计的公式以及选型比较方法.有限元软件3D3S及Midas Gen静力计算结果基本接近,计算数据显示主控荷载为风荷载.将三心圆柱面网壳简化为一榀钢拱架后进行基本工况下的受力分析,证明三心圆柱面网壳受力机理与门式刚架相似.研究了支座变形对杆件受力的影响,发现支座不均匀沉降、非整体水平位移对杆件内力存在不利影响.整体稳定分析表明该类结构在考虑几何非线性条件下的临界荷载系数较线性条件下的值小.研究发现,采用反应谱法计算该类结构的竖向地震力偏小,在校核杆件应力时建议根据时程结果对竖向地震力进行适当放大.     

青岛体育中心游泳跳水馆网架结构施工监测与模拟分析

鉴于青岛体育中心游泳跳水馆网架结构为复杂大跨多曲面异形钢屋盖结构,施工难度大,施工不易控制,利用弦式应变计和静力水准仪对该网架采用无线监测,监测该网架的竖向位移、支座位移和杆件内力.同时对该网架结构进行了详细的有限元数值分析.研究结果表明,卸载时监测结果和有限元分析结果吻合较好,表明青岛体育中心游泳跳水馆网架结构卸载成功.     

天津某博物馆结构设计

简要介绍了天津某博物馆结构设计,采用有限元软件SAP2000对主体外围钢结构(环形坡道)、屋顶网架及内部混凝土结构进行了建模计算,分析了各种荷载组合工况作用下结构的受力性能。计算结果表明主体结构变形及主要杆件应力等技术指标均满足规范要求。此外,分析表明建立整体分析模型能更好地模拟内部混凝土结构对主体结构的影响,真实反应结构实际受力状态。