安徽大学体育馆屋盖张弦网壳结构的地震响应分析

对安徽大学体育馆屋盖张弦网壳结构的动力特性进行了分析,采用时程分析法对固定铰支座和弹性支座张弦网壳结构进行水平、竖向地震作用分析,分析了上下部结构协同工作对张弦结构抗震性能的影响。结果表明,张弦网壳结构的自振频率密集,结构的低阶整体振型以竖向振动为主,刚性网壳下布置索杆施加初始预应力可以提高结构基频;8度多遇地震作用下,张弦网壳结构的水平、竖向地震作用的内力和位移响应属于同一量级,大跨度张弦网壳结构的抗震设计需要对不同方向的地震作用进行分析;大跨度张弦结构应对屋盖与下部结构整体进行地震响应分析或合理地对下部结构的刚度和惯性进行等效。     

镇江体育会展馆张弦桁架优化设计分析

镇江体育会展馆屋盖属于大跨度张弦桁架结构.首先以整体结构为研究对象,除对单榀张弦桁架进行设计外,着重对张弦桁架的侧向支撑进行了简化和优化设计.根据本工程的特点,沿整体桁架四周增加了对称拉索.然后对优化前后结构的力学性能进行了分析.分析结果表明:优化后结构更加简单,施工安装难度大大降低,结构应力峰值减小,结构挠度减少;优化后结构的基频增加,地震响应峰值减小,竖向刚度大大增加,结构抵抗地震能力增强.因此,张弦桁架结构优化分析应根据整体结构的特点,除进行单榀张弦桁架优化外还应重视其侧向支撑的设计优化.     

大跨度空间张弦桁架结构抗连续倒塌性能研究

大跨度空间张弦桁架结构在局部初始破坏下的传力模式和倒塌机理应深入研究。基于验证后的有限元模型,分别对拉索、柱、支座下弦杆失效下张弦桁架结构的抗连续倒塌性能进行研究,在此基础上给出提升此类结构抗连续倒塌性能的具体措施。研究结果表明:单榀张弦桁架传力路径单一,拉索和支座处下弦杆的失效会导致结构发生连续倒塌。由于纵向联系桁架的支撑作用,相邻榀张弦桁架参与工作,空间张弦桁架结构的最大应力及位移较单榀时大大减小,空间效应显著,在拉索、柱、支座下弦杆失效时均未发生完全倒塌。基于大跨度空间张弦桁架结构的抗倒塌模式,加强张弦桁架和纵向联系桁架交叉区域的弦杆及支座处腹杆、将单索换为双索能够有效提升大跨度空间张弦桁架结构的抗连续倒塌性能。     

大跨度张弦桁架结构自振特性和地震响应分析

为了研究大跨度张弦桁架结构的自振特性及其地震响应,首先应用有限元方法对结构的振型进行分析,然后通过时程分析法讨论张弦桁架结构在地震作用下的动力响应,主要研究了不同预应力、撑杆数、拉索横截面积及约束条件对其自振特性和地震响应的影响以及不同地震波对结构响应的影响。分析结果表明,张弦桁架结构的低阶振型以竖向振动为主,预应力、撑杆数、拉索横截面积对低阶振型影响很小,对结构的地震响应影响也很小;但约束条件对结构的低阶振型影响很大,对结构的地震响应影响也很大;结构的响应还与地震波有很大关系。     

镇江体育会展馆张弦桁架施工张拉分析与监测

镇江体育会展馆屋盖为大跨度对称张弦桁架结构,张弦桁架的张拉为施工中的重点和难点。本文首先通过三种张拉方案的比选,得出采用分批对称张拉是一种比较合理的施工方案;并采用ANSYS和ADINA有限元软件对张弦桁架的施工全过程进行了模拟,为张拉施工提供了理论数据。通过对桁架关键部位监测点的布置,开展了全部10榀桁架施工过程的实时监测。监测结果与计算结果比较后发现,两者的跨中竖向位移、杆件应力及支座位移均符合较好,模拟计算结果是可信的。最后分析得出了跨度变化且对称张弦桁架结构在张拉中的一些特点:单榀张弦桁架在张拉过程中,其跨中竖向位移和滑动支座位移在张弦桁架完全脱离支撑胎架后增长迅速,而其跨中轴向应力随索力增加而增长较为均匀。最后张拉完成后,各榀张弦桁架跨中竖向位移、滑动支座位移跨中轴向应力随跨度的增加而增大。     

下部框架结构的协同工作对张弦桁架抗震性能的影响北大核心CSCD

采用时程分析法对广州国际会展中心张弦桁架结构进行地震响应分析,详细对比了有无下部框架结构协同工作下,结构的自振特性、下弦跨中节点的水平加速度和竖向位移的地震响应、上下弦杆轴力和拉索应力的地震响应.结果表明:下部框架结构的协同工作使结构的自振频率减小,但对张弦桁架低阶振型的影响不大;大幅度地改变了张弦桁架的水平加速度地震响应峰值;下部结构的协同工作使张弦桁架的竖向位移地震响应明显减小,但位移响应的衰减速度变慢;下部框架结构的协同工作对张弦桁架边跨和跨中弦杆轴力地震响应的影响各不相同,对索应力地震响应的影响极小.     

下部框架结构的协同工作对张弦桁架抗震性能的影响

采用时程分析法对广州国际会展中心张弦桁架结构进行地震响应分析,详细对比了有无下部框架结构协同工作下,结构的自振特性、下弦跨中节点的水平加速度和竖向位移的地震响应、上下弦杆轴力和拉索应力的地震响应.结果表明:下部框架结构的协同工作使结构的自振频率减小,但对张弦桁架低阶振型的影响不大;大幅度地改变了张弦桁架的水平加速度地震响应峰值;下部结构的协同工作使张弦桁架的竖向位移地震响应明显减小,但位移响应的衰减速度变慢;下部框架结构的协同工作对张弦桁架边跨和跨中弦杆轴力地震响应的影响各不相同,对索应力地震响应的影响极小.     

张弦梁结构非线性地震响应分析

本文以广州国际会展中心单向空间张弦梁结构这一典型张弦梁结构为计算分析算例,应用大型有限元软件AN-SYS对张弦梁结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析,探讨了张弦梁结构在两种不同地震波作用下竖向地震和水平地震响应,得到结构的动位移响应和动内力响应时程曲线。总结出一些有意义的结论,供张弦梁结构的工程应用参考。     

长江航道模型实验厅大跨度钢管桁架分段吊装技术

长江航道6号模型实验厅采用了大跨度预应力张弦桁架结构。由于张弦桁架跨度大、重心高、侧向刚度较差等特点,吊装过程应考虑多种因素的影响。对于大跨度张弦桁架的吊装采用"散件工厂制作、现场地面胎架分段拼装、空中对接安装"方法施工。重点介绍了张弦桁架分段位置、支撑架布置以及张弦桁架分段吊装施工工艺。     

大跨度张弦桁架竖向地震作用下动力特性研究

在建立60,80,100,125,150m跨度张弦桁架模型的基础上,进行了自振特性分析。采用振型分解反应谱法和时程分析方法对竖向地震作用进行了分析,得到了小震、大震作用下动内力分布规律。计算分析了高跨比、预应力、斜放等因素的影响。对结果的统计分析表明,各模型具有相同的动内力分布特点,总结了张弦桁架动内力计算简图及参数,结果可供张弦桁架设计参考。     

行波效应下大跨度张弦立体桁架结构地震响应分析

考虑地震波以有限波速度传播时所引起的地震行波效应,用地震波在地面传播时的相位差模拟地震波效应,对大跨度张弦立体桁架结构进行地震动分析。应用大型有限元软件ANSYS对大跨度张弦立体桁架结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析,详细讨论了行波效应对大跨度张弦立体桁架结构地震响应的影响,以供工程设计参考。     

罕遇地震下大跨张弦屋盖的隔震分析

结合克拉玛依市科技博物馆大跨度张弦屋盖,运用非线性基本理论对空间张弦结构采用隔震措施后的三维地震反应进行了研究。地面地震输入经竖向钢筋混凝土构件传导后具有放大效应,隔震支座对水平地震作用有较大改善。罕遇地震下的竖向振动对空间张弦结构有较大影响,拉索、框架单元及楼板壳单元的应力较之重力荷载状态均有较大提高。非线性时程分析表明,单元应力仍在弹性范围内,空间张弦结构采用隔震措施后在罕遇地震下是安全可靠的。     

大跨度张弦桁架变形监测研究

基于广州国际会议展览中心的变形监测实践,本文系统地介绍了目前我国最大跨度张弦桁架变形监测的内容及方案。考虑到广州会展中心屋顶采用的大跨度预应力张弦桁架是一种新型结构,为了解张弦桁架在不同施工阶段的实际变形情况,在现场利用现代大地测量仪器和技术进行了变形监测。经工程实践,证明了利用现代大地测量仪器和技术完全可以满足大跨度张弦桁架变形监测的精度要求,同时得到了张弦桁架在受力张拉及屋面板、声光马道安装前后不同施工阶段的变形特性和参数,将实测值与理论计算值进行比较分析,发现张弦桁架在张拉阶段,变形的实测值大于理论计算值。而在安装阶段,变形的实测值小于理论计算值。这些将对以后同类工程的设计和施工优化有所帮助。     

大跨度预应力张弦桁架的吊装

广州国际会议展览中心采用了大跨度预应力张弦桁架结构．由于张弦桁架跨度大、重心高、侧向刚度较差等特点，吊装过程应考虑多种因素的影响，本对张弦桁架吊装过程中的几个问题进行了介绍与分析，为大跨度钢结构工程安装提供有益经验与建议。     

大跨度空间张弦桁架结构自振特性及参数分析

文章对大跨度张弦桁架结构的自振特性进行了研究。以典型铁路站房屋盖空间张弦桁架为研究对象,采用有限元分析方法,讨论了屋面荷载、拉索预拉力、支座类型、撑杆数目等因素对大跨度张弦桁架结构自振特性造成的影响。研究表明:结构的基频为0.636 5,结构自振频率分布非常密集,前20阶结构主要表现为平动和竖向振动,20阶以后结构以竖向的局部振动和扭转为主;结构承受的荷载对结构20阶以后的自振频率影响较大,每增加0.5倍荷载,自振频率的减少幅度约降低5.0%;预应力、支座类型对张弦桁架结构的自振频率影响很小;撑杆数目增加,结构自振频率减小,撑杆数目对结构高阶模态影响较大。研究成果可对铁路站房抗震设计、动力分析及后期运营维护提供理论基础和设计建议。     

学院体育馆大跨度被动式张弦梁结构施工仿真

大跨度被动式张弦梁结构在实际施工中,结构承受较大荷载,容易发生结构倒塌现象,因此需要进一步研究张弦梁结构内力变化。为提高学院体育馆大跨度被动式张弦梁结构强度,本文对学院体育馆大跨度被动式张弦梁屋盖结构的预应力张拉施工过程进行仿真模拟,在此基础上,结合实际工程的监测资料,对所建模型进行检验,并将其应用于实际工程中。试验结果表明,随着时间的推移,屋盖长度的右方竖向位移量逐渐增大,左方竖向位移量增大。研究结果可为今后相似工程的张拉施工提供有益参考。     

北京北站张弦桁架结构模型试验研究

张弦桁架结构具有自重轻、跨度大及整洁美观等优点。目前有关张弦桁架结构的试验研究大多以单榀为主,为了了解此种结构的空间受力性能,以北京北站张弦桁架结构为原型,制作了一几何缩尺比例为1∶10的5榀空间张弦桁架结构试验模型。首先介绍了北京北站张弦桁架结构雨棚的工程概况,其次描述了该试验模型的制作及组装过程,最后对其在多种荷载工况作用下的多级静力加载等内容进行了理论分析和试验研究。研究结果表明：虽然试验模型在垂直张弦桁架跨度的方向上布置了刚度较大的立体联系桁架和平面联系桁架,但是荷载传递的路径仍然是以沿着张弦桁架跨度方向的单向传递为主;空间张弦桁架结构承受非对称荷载能力强。     

大跨度斜拉立体桁架结构的竖向地震作用研究

本文采用梁单元、杆单元和索单元的混合有限元模型,对大跨度斜拉立体桁架进行了动力分析。首先,研究了结构的自振特性;然后,采用振型分解反应谱法和时程分析法分析了在竖向地震作用下,大跨度斜拉立体桁架内力系数的大小和分布规律,给出了竖向地震作用系数表,供工程设计人员参考。     

台风地区大跨度张弦结构屋面抗风设计与施工

厦门国际会展中心二期主展厅跨度81m,采用上弦为箱形梁的张弦梁体系;三期主展厅跨度99m,采用上弦三角拱形钢管桁架的张弦桁架体系。由于工程位于海边,屋面负风压大于屋面质量,抗风问题突出,针对张弦结构体系的屋面抗风设计、抗风结构的施工难题,阐述了台风地区大跨度张弦结构屋面的抗风设计与施工要点。     

厦门国际会展中心三期大跨屋盖和楼盖结构设计

厦门国际会展中心三期大跨度屋盖结构采用99m和72m跨度张弦桁架。为抵抗巨大风吸力,屋盖采用混凝土板配重。局部存在27m跨楼盖,采用双向桁架组合楼盖,为减小楼盖振动,设计中采用了TMD减振设备。对于大跨度屋盖,介绍了新型屋盖体系、屋面风洞试验结果以及设计风荷载取值、温度作用计算参数选取方法、张弦桁架及混凝土屋盖的计算结果、混凝土屋盖施工控制等关键设计内容。对于大跨楼盖,介绍了楼盖体系、楼盖振动计算及TMD减振专项设计内容。