树状柱在大跨度空间结构中的研究与应用

首先阐述树状结构在国内外建筑结构中的应用情况,然后着重从设计的角度对树状柱的结构形式、连接方式以及稳定计算分析进行论述,并给出相应的建议与设计参数,最后,通过实际的树状柱支撑设计工程实例,给出树状柱的设计计算结果及设计中的关键问题,并且进行相应的分析总结,旨在为大跨度空间结构支撑形式采用树状柱结构积累经验,推动树状柱的设计研究工作。     

南京牛首山佛顶宫大穹顶树状柱结构设计

南京牛首山佛顶宫大穹顶由于其特殊的艺术造型要求,采用钢结构树状柱作为大穹顶的主要支撑体系,树状柱与穹顶采用铰接节点连接;为确保结构设计的安全可靠,采用ANSYS软件对树状柱进行了整体非线性稳定分析,结果表明树状柱的承载能力满足设计要求;对树状柱关键节点进行了有限元模拟,结果表明节点设计合理有效;对计算中的模型假定、长度系数取值、荷载取值等基础计算条件进行了介绍,并对计算结果进行了探讨,论证了本项目的合理性及安全性。     

曲线型树状柱计算长度和稳定性分析研究

首先介绍了树状柱结构的分类和在国内外的应用,然后结合具体工程案例研究了树状柱曲线分支计算长度系数的确定方法,给出了该工程中曲线分支计算长度系数取值建议,同时讨论了曲线分支矢高比、长度比、线刚度比与计算长度系数的关系,最后对树状柱结构进行非线性分析,考察结构的失稳模式和安全系数,旨在为曲线型树状柱在工程中应用积累经验,为工程设计提供参考。     

苏州新湖明珠城商业体天幕钢结构设计

苏州新湖明珠城商业体天幕钢结构为树状柱支撑网壳结构,屋面网壳形状为自由曲面,采用三角形网格.各分支构件的极限屈曲荷载和树状支撑杆件的计算长度系数采用屈曲分析计算.对树状柱构件采用二阶直接分析法进行复核,计算结果表明:与计算长度系数法对比,二阶直接分析法所得相应构件的应力比增大,网壳结构宜采用直接分析法设计.针对结构整体...     

钢管树状柱在垂直荷载作用下的手算分析

针对钢管树状柱的受力特点,利用空间桁架的内力平衡条件和能量原理,给出了钢管树状柱在垂直荷载作用下的手算方法,计算结果与用有限元方法分析的钢管树状柱符合较好,为计算机分析提供了一个校核方法。     

树状结构杆件计算长度系数研究

树状结构的杆件受力以轴压作用为主，稳定性是其结构设计中的控制因素。然而由于树状结构的复杂性，在现行规范中并未给出其杆件计算长度系数的取值建议。为解决该问题，首先从理论出发，利用位移法推导了简单平面树状结构杆件的计算长度系数解析式，确定了影响计算长度系数取值的关键参数；然后以有限元特征值屈曲分析法为基础，提出并改进了针对树状结构的1阶整体失稳法，研究了空间树状结构各级杆件计算长度系数随结构高跨比和相邻杆件刚度比的变化规律；最后，通过统计分析给出了空间树状结构树干和各级分支的计算长度系数的取值建议。研究表明，有侧移树状结构的1阶整体失稳模态与悬臂柱相近，而无侧移树状结构的1阶整体失稳模态与两端铰支柱相近，根据该特点可以快速确定树状结构的整体计算长度系数，并进一步确定树干和各级分枝的计算长度系数，以期为工程中高效开展树状结构的稳定性设计提供理论参考。     

长沙南站树状柱节点有限元分析

长沙南站主站房为3层框架结构,屋盖为大跨度复杂新型网壳结构,局部屋盖为张弦梁结构,在大跨度处采用两级分叉树状柱支承。树状柱结构的连接节点设计是结构是否安全可靠的重要因素,但对于这种复杂的空间节点,规范未能提出明确的计算公式。以长沙南站钢结构工程为背景介绍了树状柱铸钢节点的有限元分析,并将有限元分析结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。     

黑龙江省新博物馆树状结构形态创建与稳定性分析

树状结构是一种具有形态统一特征的新型空间结构形式，特别适用于展览馆、航站楼等大型公共建筑中。以黑龙江省新博物馆自然展区树状结构为例，详细介绍该结构的形态创建过程，通过对单柱方案和六柱方案的比较分析，获得了具有良好建筑效果且受力合理的空间结构形式；对该树状结构进行非线性全过程分析，考察结构的失稳模式，指出对于这种复杂空间刚架体系，整体稳定性分析应同时考虑几何非线性和材料非线性；探讨构件计算长度系数的确定方法，指出树状结构的杆件计算长度系数无法参照规范规定，而应通过对整体模型中的杆件失稳模态分析确定；最后，采用基于整体模型的屈曲分析方法给出各级分枝的计算长度系数取值建议。     

钢管树状柱设计分析

通过对钢管树状柱的基本几何构成和空间受力分析,提出了钢管树状柱的设计原理和方法,指出了钢管树状柱的分析关键是与屋面梁协同受力以及设计应注意的问题。大型公共空间采用大型的树状支撑结构体系,不仅可行而且受力合理,完全符合《钢结构设计规范》对构件的挠度要求。     

钢框架树状柱节点整体设计研究

本文采用梁柱焊接节点和梁拼接节点的设计方法对树状柱节点进行设计,通过算例分析发现常规设计方法无法满足树状柱的抗震要求,提出了对树状柱进行整体设计的必要性。最后提出拼接点位置选取的建议,供设计参考。