雁栖湖国际会展中心结构设计

雁栖湖国际会展中心采用钢骨混凝土框架-钢筋混凝土剪力墙体系。圆形主会场屋盖跨度为84m,采用了放射状鱼腹式空间桁架体系和混凝土屋面板的大跨度重型屋盖体系,施工工艺为在地面组装和浇筑混凝土,之后整体同步提升。主会场楼面结构跨度为45m,采用钢结构楼盖体系,用TMD减振系统改善楼盖的舒适度性能。介绍了结构的主要分析结果和抗震性能化分析结果,以及屋盖结构的方案选型、受力性能、施工方案设计、关键节点设计等,对45m大跨度楼盖结构的方案选型、舒适度性能进行了研究。     

长沙南站大跨度候车厅楼盖竖向舒适度分析与检测

长沙南站高架候车厅层跨度为49m的大跨度钢桁架高跨比为1/20,在站场范围内的高架候车厅层楼盖柱与站场铁路桥梁的桥墩相连,包括与铁路正线通过桥梁的桥墩相连。对站场正线通过列车车振和高架层人行荷载所致的高架层49m跨楼盖竖向舒适度进行分析与研究,提出了候车厅楼盖舒适度的评价标准和分析方法,采用多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统对高架层大跨度楼盖进行减振分析与设计。理论分析和大量的现场检测表明:通过采用适当的结构措施,正线通过车致振动下高架层49m跨楼盖舒适度在减振前就满足要求;TMD减振系统有效地改善了楼盖的竖向舒适度,减振前在某些人行荷载下楼盖不满足舒适度要求,采用TMD减振后楼盖舒适度均满足设计要求,具有良好的经济性。     

某大跨度体育中心上人屋盖钢结构设计

某大跨项目,其屋面功能为体育活动中心,跨度为72m×101m。由于同时具备了大跨度和重载2个特点,本项目结构设计除了控制强度、刚度以外,控制大跨度屋盖震动引起的舒适度也是设计难点。论文详细介绍了屋盖的设计及舒适度分析的要点,并提供了设置调谐质量阻尼器(TMD)来控制屋盖舒适度的减振方案。     

郑州东站站房主体结构设计

郑州东站为全高架桥建合一的铁路枢纽站房,建筑面积为40万m2,主站房最大平面尺寸为239.8m×490.7m,为地上3层(局部4层)大跨度、大平面框架结构。站台层桥梁首次采用钢骨混凝土柱+双向预应力混凝土箱形框架梁结构,提高了出站层的建筑净空和使用面积,结构具有较好的抗震性能且施工方便。高架候车层采用钢管混凝土柱+大跨度钢桁架+钢次梁结构,减轻了楼盖结构自重,有利于在结构高度范围内布置设备,柱顶设置滑动支座的分缝方式简单易行,有效地降低了结构的温度作用,改善了结构抗震性能。在东、西立面将高为15.5m的斜面幕墙三向网格支承结构与屋盖及商业夹层楼盖钢结构相连形成倾斜的跨层钢桁架,解决了78m跨的高架层夹层楼盖的竖向舒适度问题。屋盖采用折梁式空间管桁架结构,结合建筑造型,在屋盖结构的柱顶设置四角锥斜钢管柱以减小屋盖跨度,降低屋盖用钢量,屋盖结构选型与建筑的形态吻合。理论分析和结构试验表明,郑州东站结构体系传力明确,结构安全、可靠,同时具有良好的经济性和使用性能。     

清华附中郑东学校体育馆大跨度楼盖结构设计与分析

以清华附中郑东学校体育馆为例,对预应力空心楼盖、预应力混凝土梁板楼盖、钢桁架+混凝土板楼盖及钢-混凝土组合梁楼盖等常见大跨度楼盖结构进行对比分析,并对设计要点进行论述。详细介绍了综合训练馆楼盖采用钢-混凝土组合梁大跨度楼盖和篮球馆楼盖采用钢桁架+现浇混凝土板大跨度楼盖的设计方法。针对大跨度楼盖结构存在的舒适度和振动问题进行论述,并分别提出验算及振动控制方法。     

钢结构大跨度楼盖减振控制及现场测试

通过对沈阳站站房大跨度楼盖的人致振动响应分析,引入遗传算法并以减振率为目标函数,对"人-结构"耦合系统的TMD数量进行优化设计,以寻求大跨楼盖的减振控制方法。对安装TMD的大跨楼盖进行跟踪测试,分别进行减振前的动力特性测试、减振装置安装前后人群步行荷载激励下的振动响应测试。测试结果表明:大跨楼盖经TMD优化设计后具有良好的减振效果,验证了减振控制方法的正确性和合理性。     

大跨度正交平面桁架钢屋盖设计优化与分析

某工程大跨度钢屋盖设计采用正交平面管桁架结构形式,其跨度达117.90 m。结合工程实践,介绍了大跨度屋盖整体设计方案选型及优化、管桁架设计及优化、大跨度正交平面管桁架设计技术研究、钢屋盖支座设计及优化等内容。较常用钢结构屋架形式而言,该管桁架结构的设计用钢量减少约44.50%,相关的优化与分析可供类似设计参考。     

长沙南站主站房结构设计

我国第一条客运专线——武广客运专线上最大的中间站长沙南站主站房的结构为桥建合一的框架结构,地下1层,地上2层(局部3层)。结构设计特点:站台层桥梁结构采用梁式桥+桥墩(桥台),通过在桥梁(包括正线桥梁)上开孔使上部站房柱直接与桥墩(桥台)相连,有效地减小列车振动对上部候车厅层的楼盖舒适度的影响;进行高架候车厅层49m跨钢桁架楼盖的竖向舒适度和TMD减振分析及现场检测;屋盖采用网架结构(局部为张弦结构),在大跨度处采用两级分叉树状柱支承,分叉树状柱不仅减小屋盖结构跨度,提高结构经济性,而且使结构与建筑完美结合。分叉节点采用铸钢节点,通过有限元分析和足尺试验进行节点设计,确保其安全性和经济性。     

大跨度楼盖结构舒适度控制

为了研究大跨度楼盖结构舒适度的控制,以某大跨度楼盖结构为实例,介绍了其舒适度分析及振动控制的过程。主要从结构舒适度的理论计算、减振方案的确定、TMD系统的调试、减振效果的现场实测4个步骤进行了分析研究。结果表明,通过在楼盖结构底面设置TMD,可以有效减小楼盖的竖向加速度,提升人行舒适度。     

重庆国际博览中心结构设计中的关键技术

重庆国际博览中心项目总建筑面积60万m2,是我国西部最大的会展综合体,世界排名前10。博览中心由南北展馆区总计16个展馆、多功能厅、会议中心、酒店和南北台地商业区等7部分组成。展馆钢屋盖采用70.2m跨立体管桁架,多功能厅钢屋盖为117m跨双向正交平面桁架。各区域屋盖上部另设一面积达53.7万m2的单层铝结构装饰屋盖,是目前世界上最大的铝屋盖。介绍了项目各单体的结构特点,对铝屋盖及钢屋盖设计、大跨楼盖舒适度等设计难点进行了介绍。     

中国国家博物馆钢桁架结构设计

中国国家博物馆为具有国际先进水平的大型博物馆,其内有大量大空间展厅和公共空间采用了钢桁架结构体系,总面积约30 000m2。介绍了钢桁架作为结构体系在本项目中的主要优势。采用SAP2000对结构进行了整体分析计算,介绍了分析设计的荷载取值、设计准则、楼板在设计中的考虑、钢结构预起拱、材料选择、截面形式选择、钢结构合拢、楼盖舒适度计算等大跨度钢结构设计中的常见问题。对钢结构楼屋盖选用钢筋桁架楼板进行了介绍。     

包头奥运冰雪中心结构设计

包头奥运冰雪中心属于超限高层建筑,下部混凝土部分为框架结构体系,局部大跨度楼盖采用双向交叉平面桁架体系,屋盖采用立体桁架。各层空间关系较为复杂,具有扭转不规则、楼板不连续、结构超长、错层等特点。结构设计采用基于性能的抗震设计方法,采用YJK、PMSAP和MIDAS Gen进行弹性分析和比较,应用Paco-spa软件进行动力弹塑性分析。此外,对大跨度楼盖的舒适度、钢结构楼屋盖的整体稳定性、关键节点、楼屋盖的防倒塌能力以及超长结构的温度应力、薄弱楼板应力进行了专门分析。并根据分析结果对结构的关键部位和构件采取针对性的加强措施。计算结果表明,结构的各项指标满足规范和既定抗震性能目标要求,结构设计合理、安全可行。     

某大跨度厂房结构设计

某大跨度厂房跨度138.6m,进深63.7m,屋盖下弦标高21.0m,下弦悬挂2台5t和1台10t的悬挂吊车,屋盖采用空间网架结合大门边桁架的结构方案,抗侧力采用钢骨混凝土柱加钢柱间支撑的结构方案。主要介绍其结构特点及结构方案、设计荷载取值、设计结果和分析、屋盖非标节点等方面的内容。     

大跨度钢结构楼盖竖向振动舒适度的研究

以某工程60m跨度钢结构楼盖为背景,对大跨度钢结构楼盖舒适度的校核与改善做了研究。在楼盖中采用了多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统,对楼盖减振前后在各种不利工况作用下的动力响应采用SAP2000进行了计算分析。为了验证减振效果,对楼盖的实际动力特性及楼盖在安装阻尼器前后的响应作了现场测试,试验结果与理论计算基本一致。实践表明,多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统对于大跨度楼盖竖向振动舒适度的改善具有一定效果,可以在类似大跨楼盖结构中推广。     

大跨度钢桁架屋盖下悬吊结构楼层舒适度研究

大跨度钢桁架屋盖的竖向自振频率一般较低,在其下悬吊部分楼层,将导致较大的人行激励反应,不能满足建筑舒适度的要求。从一个实际工程案例出发,研究了大跨度悬吊钢结构楼盖舒适度的三个问题:舒适度标准、人致荷载的定义、TMD解决方案。选取了ISO 2631-2舒适度标准和工程上简化的人致荷载定义,考虑多种荷载工况下结构采用TMD减振前后的加速度反应。分析结果表明,TMD方案能够使结构在人致荷载下的振动大幅度减小,并满足舒适度要求。同时通过竖向地震时程分析,表明TMD系统对竖向地震具有减震作用。     

宁波奥体中心游泳馆结构设计

宁波奥体中心游泳馆平面尺寸为219m×103m,下部主体结构采用钢筋混凝土框架结构,上部钢屋盖根据不同的跨度及支承条件采用不同的结构形式,包括管桁架结构、矩形钢管折线形刚架结构.重点阐述了结构设计中一些关键技术问题的处理措施,包括结构总装分析、抗震性能化设计、大跨楼盖舒适度分析、超长结构设计及异形跳台结构设计等.结果表明,所选结构体系合理、安全、可靠,上部钢屋盖及下部混凝土的计算结果均能满足规范要求.     

TMD减振系统在楼盖结构中的应用

简要介绍了TMD减振系统的减震机理及在实际楼盖结构中的应用。楼盖结构在超过一定跨度以后,当第一阶频率接近人行走的频率时,容易产生共振,引起过大的振动容易使行人产生对于振动的不舒适感,因此需要采取有效的振动措施来控制较轻柔楼盖系统的振动强度。以某实际工程为研究对象,通过设置TMD减振系统,并对比分析楼盖结构在不同工况人行荷载作用下安装TMD系统前后的振动响应,验证了TMD减振系统应用在楼盖结构上有良好的减振效果,加设TMD减振系统后能满足人对于振动舒适度的要求。楼盖结构TMD减振系统的应用可为类似工程的减振设计提供参考。     

某大跨度重型钢结构屋盖设计

主要介绍某剧院大跨度重型钢结构屋盖设计,屋盖短向跨度达34m。通过计算分析,对钢桁架结构形式进行比较选择出最优的承受重型屋盖的桁架结构形式,并简单介绍了钢筋桁架自承式楼板系统,为该类型的大跨度重型屋盖结构设计提供了一种思路。     

某项目大跨度钢结构连体楼盖减振分析

项目位于广东省肇庆市高新区,其中两栋为连体结构,主体高度47.3 m,且连体部位跨度约30 m。主体结构采用钢筋混凝土结构,连体部分采用钢结构。由于连体跨度较大,大跨度钢结构楼盖也存在着竖向刚度较弱、自振频率较低、易受人行荷载激励等问题,影响了楼盖的振动舒适度。故通过有限元软件计算分析,来判断其舒适度。在舒适度不满足相关规范要求时,通过设置调谐质量阻尼器（TMD）的方法,以达到抑制人行荷载作用下的楼板振动。最后通过理论分析和数值模拟,对不同调谐质量阻尼器（TMD）的布置方案的减振效果进行了比较和评估,得出结论：TMD的布置应结合楼板的实际振动频率及布置TMD后的振动频率确定,并尽量布置在跨中位置,减振效果最好。     

某核工业厂房钢桁架——混凝土组合屋盖设计

核工业厂房由于项目安全要求、地震等荷载输入及结构性能较一般工业项目高,跨度一般控制在20 m以内,国内尚无30 m跨度抗震Ⅰ类屋盖工程实例。介绍某核工业安全厂房大跨度钢桁架—混凝土组合屋盖的结构设计思路、结构计算及关键问题分析,并结合项目行业特殊性及自身特点,充分利用围护结构优化钢结构支撑系统。采用该结构形式,可有效解决核工业厂房大跨设计问题,并取得较好的经济效果。