上虞游泳馆屋盖钢结构设计及关键支座有限元分析

上虞体育会展区游泳馆屋面钢结构工程采用了单曲倒三角空间桁架,主桁架一端近直角往下转折落于2层混凝土柱顶,竖向段近20 m形成落地桁架柱。柱底三管汇聚至楼面的支座处,导致支座顶板尺寸较大,形成有别于常规支座的异形抗震球型钢支座(固定铰)。主要介绍该结构设计的布置方案和受力特点,以及基于3D3S软件的结构静力分析以及抗震球型钢支座的设计分析、比较优化等,并重点对异形抗震球型钢支座进行了有限元分析。结果表明:当加载至设计荷载时,采用此类节点,可以满足设计要求。     

北京中关村金融中心连廊结构设计

北京中关村金融中心连廊工程平面及立面均为弧形,支承在不同的结构主体上,体型独特,支承条件复杂。主体采用大跨度空间钢桁架结构体系,屋面采用异型空间刚架结构体系。在施工阶段,主桁架支座设计成纵向可自由滑动的滑动铰支座,以释放部分内力。采用抗震球形钢支座消除相对位移对各独立主体结构产生的影响。由于屋面风荷载效应显著,通过风洞试验确定连廊屋面的风压分布情况。     

西安曲江国际会议中心结构设计

西安曲江国际会议中心结构体型复杂,结构平面及竖向布置均不规则,属特别不规则类型建筑,是集混凝土、钢结构、型钢混凝土、钢管桁架等多种材质及构件为一体的大型综合体建筑。介绍了这一项目的结构特点。设计中采用了40m跨的型钢混凝土桁架作为竖向转换构件,并从计算和构造上予以加强;运用多种不同形式的空间钢管桁架构成高低起伏的波浪形屋面;主桁架的支座采用了部分滑动支座,克服了温度应力的影响。     

南京某桁架转换高层办公楼结构设计

南京某高层办公楼,主楼采用混凝土框架-剪力墙结构体系,结合建筑立面要求在4层设置结构桁架转换层.项 目为具有两项不规则的复杂高层结构,抗震设防烈度为7度,结构计算为地震工况控制.设计中对转换桁架等关键构件设置合理的抗震性能目标,确保结构安全可靠.     

京张高铁清河站主站房钢结构设计

清河站造型新颖,西侧立面仰斜,屋面西高东低.为实现京张精品站房"展示结构自然美"的设计理念,结构主站房根据建筑立面及内装修效果要求,采用了建桥合一结构体系.地面以上结构采用钢结构,设计了"A柱+Y柱+直柱支承悬链型钢桁架屋盖"的结构体系.其中A柱西侧支腿倾斜角度与建筑仰斜角度吻合,巧妙地将结构构件融合于建筑立面,同时为...     

重庆西南大学附属中学体育馆结构设计

重庆西南大学附属中学体育馆是综合性的体育馆。根据建筑的平面跨度,通过张弦梁、带肋结构、立体桁架等多种方案的比选,屋面最终选择了简洁美观、易于施工的空间网格结构,该结构形式用钢量最小并完全能够满足屋面的受力性能的要求。为满足建筑立面效果,本工程的主要竖向构件采用了人字形钢柱,钢柱下采用桩基,通过计算分析,人字形钢柱能够满足竖向和水平承载要求。此外,对本工程还进行了抗震性能化设计,同时在大震弹塑性时程分析的基础上,明确了结构在大震下的薄弱部位和损伤情况,并据此进行有效的设计,保证了结构体系的合理性及可靠性。     

某室内主题乐园重载大跨屋盖结构设计

某室内主题乐园采用双向平面钢桁架与钢筋混凝土框架的混合结构形式,其中主桁架跨度103.4m×75.4m,桁架高度为8m,采用Q390高强钢材;屋面采用钢筋混凝土屋面,其上有4个用于支撑外部装饰构件的钢塔.采用MIDAS/Gen软件对整体结构进行了计算分析,计算结果显示各项设计指标均满足规范要求,选用的结构体系做法简洁、便于现场施工.重点针对混合结构协同分析时阻尼比的取值以及屋面桁架支座选用方面进行分析,得出统一阻尼比法与振型阻尼比法的计算结果较为接近,且前者设计内力偏于安全;一半固定铰+一半弹性支座的支座类型基底内力最小,且其动力特性最为合理.     

某文体中心屋盖结构设计

文体中心的结构工程一般由于跨度大、结构形式复杂、用钢量大等特点而带来一系列施工难题。以某文体中心屋盖结构为研究对象,重点介绍并确定了曲型屋盖的节点标高,解决了折板四点不共面的问题;屋面由连廊相连,满足大跨度的空间要求,提出了中庭网架结构的支座设计形式;球形铰支座与桁架下弦采用抗震性能化设计,保证了受力传递的合理性;通过YJK、3D3S等有限元软件对文体中心结构的整体计算及主要构件进行分析,结果显示：该绿植屋面结构受力安全合理,分析结果满足国家和地方规范的相关要求,具有一定的应用和推广前景。     

茅山涵田度假酒店结构设计

茅山涵田度假酒店为多层特别不规则结构,采用少墙-框架结构体系。用拆分模型计算大底盘及各单塔周期比,用整体模型计算其余各项计算指标。在配筋计算上采用少墙-框架和框架两种结构体系并考虑嵌固端位置包络设计。对关键构件进行抗震性能目标设计,对薄弱环节关键节点针对性地采取抗震加强措施。为满足建筑布置特点、空间净高等要求,采用预应力空心楼盖、一端固定铰支座一端滑动铰支座钢屋盖、托柱转换框架等结构布置形式,并给出典型节点计算方法和构造大样等。结果表明结构能够满足抗震设防目标及规范要求。     

某会所结构设计与分析

某会所为地上2层、地下1层的坡屋面框架结构,通过设置变形缝,结合建筑立面要求优化结构的布置,并采取合理的构造措施,使结构计算结果符合规范要求.该工程大部分屋盖采用钢结构,根据建筑坡屋面造型采用相贯节点圆钢管桁架和H型钢梁相结合的结构体系,不仅与建筑形态吻合,而且结构受力合理.通过整体分析和对屋盖钢结构的有限元分析表明,结构具有良好的安全性和经济性.     

上海国家会展中心B1展厅屋盖结构设计

上海国家会展中心B1展厅为超大体量单体建筑,屋盖结构采用大跨度倒三角圆形钢管桁架结构体系。屋盖桁架单榀长度约341m,跨度为108m+45m+108m三跨连续,且桁架两端对称悬挑,最大悬挑长度约40m,每榀桁架间距18m。为降低温度作用,简化结构布置、降低分析难度,屋盖结构划分为三个结构单元;此外,桁架结构中间两支座采用抗震球铰支座,端部两支座采用弹性钢支座。着重介绍了本项目的桁架设计思路、支撑体系的优化设计、抗风设计等关键技术要点及其措施,并进行了弹性分析、动力弹塑性分析、稳定性分析以及节点有限元分析等多方面分析与研究工作。分析结果表明,通过合理划分结构单元、合理布置屋面支撑系统等策略可有效解决超大体量建筑带来的系列难点。     

某综合服务办公楼结构设计

结合某综合服务办公楼的结构设计,分析了中外联合设计时对建筑形体及构件布置规则性等抗震设计内容的不同要求。针对办公楼竖向构件不连续的特点,使用MIDAS软件对采用不同转换结构构件的整体模型进行分析,计算结果表明:斜腹杆桁架、空腹桁架、实腹钢梁均能满足结构受力要求,三种转换结构的跨中挠度及用钢量依次增加。着重介绍方钢管与圆钢管连接的节点设计方法。     

黄浦文化中心大跨钢框架-支撑体系结构抗震超限设计

黄浦文化中心包括1000座剧院、300座多功能厅以及5个影厅,上部结构平面及空间关系复杂,建筑立面沿竖向层层退台,造成结构构件竖向不连续等等。本文针对结构特点分析超限情况,提出相应结构设计措施及对策,以确保整体结构设计的安全可靠和经济性。计算采用YJK和ETABS软件对结构进行小震弹性反应谱分析;采用ABAQUS软件对结构进行大震动力弹塑性分析;对转换桁架单榀模型及穿层柱进行细化分析。结果表明,结构抗震超限设计达到预定的抗震性能目标,确保了结构的安全可靠。     

世博博物馆主体结构设计

世博博物馆建筑理念由"历史河谷"和"欢庆之云"两部分组成。根据不同功能分区分为3个不同结构体系:办公楼采用混凝土框架结构;主体结构采用钢框架-支撑结构;欢庆之云采用空间曲面网格结构。该项目建筑立面形态复杂,平、立面极不规则,结构存在大层高、错层、重载、大跨、悬挑、立面收进等多种复杂因素,该项目创新提出桁架抗弯框架的概念,消能减震措施采用屈曲约束支撑、软钢阻尼器、桁架下弦耗能构件。结构设计进行了多遇地震作用下的弹性分析、罕遇地震作用下的弹塑性分析等,分析结果表明,各个单体结构均具有良好的抗震性能,达到了设定的性能目标要求。     

某管桁架结构的加固方案

对某管桁架结构进行改造加固设计,首先通过对原结构进行整体模型分析,判断结构在改造后其整体抗震性能和构件承载力是否满足现行规范要求;其次对本项目采用不同加固方案进行了分析论证;最后采用桁架截面加大法进行加固。采用3D3S软件进行结构整体抗震分析和构件承载力验算,对重要节点采用Midas fea软件进行有限元分析。为类似的工程提供参考借鉴。     

深圳大百汇主塔楼结构设计与分析

深圳大百汇主塔楼高度为375m,超高层主塔楼是集办公、酒店、公寓和商业为一体的综合体,结构体系采用带伸臂桁架与腰桁架的钢管混凝土柱-钢梁框架-核心筒混合结构体系。塔楼建筑立面呈纺锤形,外框柱沿曲线布置而形成一系列的斜柱。介绍了主塔楼结构方案的确定方法及结构设计重点,描述了曲线布置的斜柱体系对抗侧刚度的提高效应、伸臂桁架的选取及优化、斜柱引起钢梁水平轴力的计算方法,基于性能抗震思想对结构及构件进行大震性能评估。结果表明塔楼整体刚度与构件满足抗风与抗震的性能要求。     

大悬挑知识产权出版社业务楼抗震设计

知识产权出版社气象路业务楼位于北京,为混凝土框架-核心筒结构。结构立面局部楼层向外悬挑11m,底层的部分框架柱为1︰5斜柱,上部核心筒单侧收进,这些特点均给抗震设计带来了困难。针对以上问题,经过结构分析,局部采用型钢混凝土构件和跨层钢结构桁架构件。通过合理的结构构造和加强措施来改善抗震性能、保证传力路径,满足结构受力要求,可为具有相似特点的建筑结构设计提供参考。     

成都来福士广场T1塔楼结构设计

成都来福士广场T1塔楼建筑平面为L形,建筑立面大开洞和悬挑造成结构平面和竖向均不规则,结构采用带斜撑的密排柱外框+剪力墙结构。针对结构复杂部位,采取了多种针对性的抗震加强措施,提高了关键构件的抗震设计性能目标;通过对结构进行弹性时程分析、重要桁架二道防线验算、施工过程模拟影响分析、动力弹塑性时程分析等多种分析手段,保证了结构的安全性。     

梅江会展中心张弦桁架抗连续倒塌分析

通过对天津梅江会展中心张弦桁架移除关键构件后的残余结构的承载力分析,得到张弦结构的支座、边索和边跨桁架支座处下弦杆等关键构件的破坏对结构承载力影响最大;为了模拟杆件失效前静力荷载产生的初始变形对结构连续倒塌的影响,采用考虑初始变形的全动力等效荷载瞬时卸载法模拟杆件失效。对支座、边索和边跨桁架支座处下弦杆失效进行连续倒塌动力分析,研究了纵向联系桁架对张弦结构抗连续倒塌的作用,得到平面张弦桁架通过纵向联系桁架组装成一整体,其整体性随着纵向联系构件抗弯刚度的增大而提高,共同作用效果明显。在此基础上,利用山墙的抗风柱,将边跨张弦桁架改变为多支点支承的普通桁架,设计时该抗风柱不仅承担水平风荷载,还承担竖向荷载,从而提高结构的抗连续倒塌能力。并根据该工程的特点提出集桁架支座、张拉端（锚固端）和桁架下弦管于一体的铸钢节点构造,不仅满足建筑要求,还使得该处节点承载力大大加强,可供相关工程参考。     

宁波市体育运动学校田径馆大跨屋盖结构设计

宁波市体育运动学校田径馆屋面跨度达到52m,采用倒置三角锥管桁架结构,除考虑恒载、活载、风荷载正常荷载作用下,桁架需要有良好的受力性能外,还充分考虑温度荷载及施工合拢的温度差对桁架内力产生的影响,保证主体管桁架结构在各种工况下的安全度及变形要求。并采用MITS及SAP两个软件进行内力校核和对比。为确保拱形结构面内刚度,支座采用固定铰支座,框柱采用内置型钢,提供足够的抗推刚度。