自平衡索杆幕墙设计分析——以青岛·上合之珠国际博览中心项目综合馆为例

该文通过对青岛·上合之珠国际博览中心项目综合馆南立面拉索玻璃幕墙系统设计阶段进行分析总结,描述了方案设计阶段拉索结构选型过程中的设计思路及简便估算方法,根据本项目拉索系统曲面构造的自身特点,通过张弦梁结合单层索网体系的组合结构,形成马鞍形的自平衡索杆结构体系,极大地降低了索力,解决了超大跨度拉索幕墙系统对主体结构反力过大的问题。同时分析了不锈钢密封索的优点及截面形式,为后续同类拉索幕墙设计提供了更多思路。     

南京奥体公园体育馆幕墙索桁架受力性能分析

索桁架是一种柔性张拉体系,在不同荷载作用下索应力及索桁架位移差别很大,这给索桁架的设计带来了难度。结合南京奥体公园体育馆拉索幕墙自平衡索桁架结构特点,利用ANSYS建立点式拉索幕墙有限元计算模型,选取多种荷载工况对拉索幕墙进行设计计算,计算结果说明,该自平衡索桁架各索之间能够协调工作,索桁架承载力及变形均满足设计要求,对此类拉索幕墙的设计提供了参考。     

中粮前海总部大楼结构设计难点分析与处理

中粮前海总部大楼项目为复杂超高层结构,塔楼采用带1道伸臂桁架的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。核心筒偏心布置,局部采用斜柱转换,高区采用张拉索幕墙结构附着在主体结构。介绍了偏筒结构设计的策略;对斜柱转换的特殊节点设计进行分析;对超大张拉索幕墙结构与主塔楼结构构件的节点进行了受力分析。结果表明,偏筒结构通过对核心筒采用不等墙厚设计可以有效地减少偏心,同时在核心筒墙内设置型钢可以有效抵抗核心筒偏置带来的拉力;合理设置桁架结构可以有效地抵抗拉索幕墙传递的扭矩和拉力;圆形柱和方形柱转换节点采用三道环板转换可以高效地实现节点力转换且方便施工。     

上海国际金融中心工程索网幕墙结构体系分析

本文对上海国际金融中心项目中单层索网幕墙的拉索结构进行了设计分析,利用有限元计算程序ANSYS对拉索性能进行全过程数值模拟,使拉索体系在幕墙自重、风载、地震及温度作用等荷载组合工况下满足规范及正常使用要求。通过计算结果发现,由于大跨度拉索结构体系需要较大的预紧力,故对主体结构整体刚度及局部强度均有较高要求;拉索计算时边界条件对其影响很大,不同位置拉索的实际预紧力与名义预紧力有较大差别,在设计及施工时须给予重视。     

简析单向单层索网结构在建筑幕墙中的应用

拉索幕墙是近年来应用较为广泛的一种新型幕墙结构,在建筑上能营造一种轻盈通透、内外交融的高透视觉效果,极大的满足了人们对建筑外观、造型等方面的要求。本文归纳总结了建筑工程中常用的拉索幕墙形式及特点。以实际工程为例,采用单向单层拉索结构形式,运用大型Ansys有限元设计软件进行数值模拟,并对拉索结构体系的受力特点进行分析和探讨,提出了拉索结构单独设计中计算预应力的施加存在不足,需考虑主体、温度及预应力损失等因素对幕墙结构的影响。     

基于ANSYS的单层索网幕墙结构几何非线性有限元分析

单层平面索网幕墙结构是一种通过对拉索施加预应力,为幕墙结构自身提供刚度,抵抗平面外荷载的结构体系。由于索网结构质量轻,阻尼小,对风荷载及地震荷载所引起的振动作用不容小觑,所以设计时除考虑平面内玻璃自重外,风荷载和地震荷载也应加以考虑。本文基于北京中关村生命科学园项目单层索网幕墙结构设计和施工方案设计,初步拟定设计方案。计算作用于幕墙结构上的荷载,通过ANSYS14.0有限元软件采用更加先进的LINK180单元模拟不锈钢拉索,建立单层索网幕墙结构理论分析模型,充分考虑结构的初应力和几何非线性,对拉索的受力状态及拉索边界连接点的反力进行研究。计算幕墙自重和风荷载标准值作用下索网的挠度,确定产生最大挠度的位置及最大挠度值,依据规范要求,对索网最大挠度值进行验算;在组合荷载作用下,对索网结构中拉索承受的拉力进行计算,分别确定橫索和竖索产生最大拉力的位置和大小,依据规范对拉力值进行验算;计算索网结构与边界连接各点的反力,介绍过载保护器的工作原理及其在单层索网幕墙结构中的应用。通过模型计算结果验证了设计的可行性,分析幕墙结构在设计和施工中要把握的要点及需要注意的问题,对其它类似项目的设计和实施具有借鉴意义。     

福州东部新城大跨度索网幕墙结构设计

福州东部新城玻璃幕墙采用单层索网点支承结构体系。考虑主体结构变形对幕墙结构体系的影响,建立了整体结构模型,并在此基础上对幕墙结构的受力和变形性能进行了计算分析,确定合理的拉索截面面积和预应力值,并对拉索相关节点进行设计,满足了建筑造型和结构受力的要求。     

淮安大剧院主体结构设计

淮安大剧院位于7度抗震设防区,设有1 230个座席。建筑整体由上、下两个不同心的空间椭圆组成,建筑总高度为19.425~28.074m。主体结构在观众厅周边及舞台平面转角部位适当布置剪力墙形成钢筋混凝土框架-剪力墙结构。根据建筑体型需要,入口门厅采用斜柱钢结构体系,下端采用型钢混凝土柱与之过渡,并与下部混凝土构件可靠连接,屋面支座与主体结构铰接,在增大钢结构整体刚度和稳定性同时减小水平力作用下对混凝土结构的影响。建筑周边设置单向预应力拉索玻璃幕墙,最大拉索长度18m,单索拉力较大达到590kN,前厅采用外挑钢梁及自平衡钢立柱、后台及侧台周边采用钢筋混凝土外挑桁架作为拉索幕墙支座。经计算分析,设计满足相关规范要求。     

天津大学新体育馆点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系设计分析

点支式玻璃幕墙以其良好的通透性和安全性以及优美的建筑表现在国内外都获得了广泛应用。预应力自平衡索桁架体系是一种新型的点支式玻璃幕墙支承体系,其独立的力平衡体系解决了拉索对周边结构的附加拉力问题,因而应用前景广阔。由于需要考虑预应力和几何非线性大变形的影响,这给此类支承体系的设计增加了难度。结合天津大学新体育馆工程项目,详细介绍了该工程所应用的点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架体系的选型与布置及其结构特点,应用ANSYS软件建立有限元模型,对该支承体系的设计计算过程进行了介绍,并选取荷载计算工况、对幕墙结构的基本静动力性能等问题进行了详细分析,得到了一些有实用意义的结论。     

沈阳市府恒隆广场单向拉索幕墙监理关键技术

沈阳市府恒隆广场工程中索网幕墙为单向索结构,拉索直径和初张拉力在同类结构中均较大,这对设计、施工以及监理提出了较高的要求,其中预应力的施加更是监理工作的重要环节。从拉索生产加工到张拉施工整个过程,分析了各个环节监理质量控制的重点及需要关注的难点与问题,使本工程的拉索幕墙施工达到了设计要求,也为其他类似工程积累了技术经验。     

世博主题馆点支式玻璃幕墙钢结构分析

2010年世博主题馆主入口采用的是点支式玻璃幕墙钢结构,其支承结构是索杆体系,为了研究拉索的受力状态,采用ANSYS单元生死技术,准确模拟了拉索的预拉力.由于拉索的预拉力使钢结构柱脚产生了较大的弯矩和剪力,采用将主杆底部节点做成完全铰和设置长圆孔的方式消除了拉索预拉力产生的不利作用.分析表明:生死单元能准确模拟拉索预拉...     

南昌绿地国际博览中心结构设计

南昌绿地国际博览中心屋面采用大跨度空间钢桁架体系,在屋面上方设置波浪形的曲线构架,主立面采用668m长的拉索幕墙结构,拉索幕墙由单向垂直跨越的预应力拉索体系支承,拉索预应力加载在由V形柱支撑的转换桁架上。针对V形柱及抗连续性倒塌性能做了重点分析。考虑到建筑物体量巨大,受高度及体型的影响,建筑物周围风环境状况复杂,因此对主体结构及幕墙风洞试验进行了研究,风洞实验结果表明,围护结构的屋面最大负风压是规范值的1. 8倍,墙面最大正风压为规范值的1. 6倍。     

鄂尔多斯东胜体育中心体育场拉索施工技术研究

鄂尔多斯东胜体育中心体育场采用钢拱斜拉网格结构体系,拉索数量多,相互影响较大。针对工程特点对结构进行找力分析,得出每根拉索对应的等效预张力,并考虑施工过程中拉索长度的变化,确定合理的拉索原始长度及调节量;采用基于改进遗传算法的优化理论确定拉索施工顺序,按此顺序对拉索施加相应的等效预张力,得出每根拉索的施工张拉力。     

三维曲面拉索玻璃幕墙施工找形与张拉控制研究

三维曲面拉索幕墙曲面造型优美,符合审美要求。单向拉索取消了横向拉索,使得幕墙更加通透、飘逸,同时减少了拉索用材,更为经济。而采用双索,增加了拉索刚度和安全系数,解决了单索幕墙承载力不足、变形较大以及空间索网结构通透性不高等问题。因此,三维曲面单向双索幕墙越来越受到青睐,其应用前景广泛。但由于该复杂类型的幕墙出现时间很晚,其理论研究尚不成熟,没有完善的理论研究体系,在施工研究、技术标准方面还有很多值得探索的地方。对三维曲面拉索玻璃幕墙施工找形与张拉控制研究现状进行了较为深入的探讨,提出了尚需进一步研究的方向,以南宁吴圩国际机场新航站楼三维曲面拉索玻璃幕墙为工程载体,对其施工找形与张拉控制明确了研究内容及方法。     

玻璃幕墙拉索张拉施工监测技术

宜兴文化中心大剧院工程采用复杂结构体系下预应力索张拉施工检测技术,并通过应用数值仿真技术、原型节点试验以及现场监测,成功解决了幕墙拉索张拉合理施工顺序的难题,实现了复杂结构体系中大跨度屋盖、铰接柱及预应力拉索幕墙协同工作下的拉索应力水平达到目标值的施工要求。     

55m高索肋组合点式玻璃幕墙施工技术

拉索式点式玻璃幕墙是近几年国内发展较快的一种新型幕墙体系。其大跨度、超高的索网结构与点式玻璃幕墙共同组成完整的受力平衡体系,施工难度较大。通过对55m高索肋组合点驳接式幕墙的体系深入分析,明确其受力特点,通过仿真模拟验算、明确施工顺序、测量及监测、同步对称张拉等技术,保证了玻璃、索具等材料的下料精度,减少了材料的浪费,提高了点驳件支座的安装精度,降低了幕墙施工成本,加快了施工进度。     

广州新机场点支式玻璃幕墙设计介绍

本通过广州新机场航站楼点支式玻璃幕墙设计介绍，分析了幕墙结构体系与主体结构的关系，提出了合理的构造措施和预应力自平衡索桁架这一新的幕墙结构型式。     

暗藏拉索式幕墙施工技术

某涉外建筑的部分幕墙为暗藏拉索式,由于国内极少有类似先例,因此该部分施工是重难点.介绍了暗藏拉索式幕墙特点、主要施工工艺和质量控制要点.经过现场实施,调整拉索过程力的分级和总张拉力,达到了设计要求的各项指标,也为该类型幕墙施工积累了宝贵经验.     

宝安体育场刚性受压环位形偏差对车辐式张拉结构成型状态的影响研究

车辐式结构是由索桁架和刚性受压环组成的自平衡体系,其刚度由索系的预应力提供,常采用定尺定长设计与施工,即拉索的索头长度不可通过螺纹调节.这种设计能够简化索头设计和制造,便于施工控制;同时也决定了受压环的位形对于成形状态索力有关键作用.以深圳宝安体育场屋盖结构为例,首先阐述了车辐式结构受压环位形变形预调值的概念和计算方法,其次研究了受压环位形偏差以及幕墙支承体系等附属结构对于主体结构成形状态的影响,并介绍了计算方法.     

重庆江北国际机场超长单层索网幕墙结构设计

重庆江北国际机场航站楼主楼单索幕墙结构面积近10 000m2,并且一侧长度达到180m。其索网的支撑结构体系较柔,索网幕墙体系超长,给设计和张拉施工方案的制定都带来了较大难度。将屋面钢结构体系与幕墙结构体系整体建模,两者之间通过耦合实现水平联系,同步加载进行结构设计,以此考虑屋面钢结构对幕墙体系的影响。进行了超长幕墙结构体系跨越下部结构伸缩缝的受力分析,并得出由于柔性结构很强的变形适应能力,下部结构伸缩缝不会对幕墙结构体系产生破坏作用的结论。拉索幕墙的张拉方案必须与设计思路相互一致。对该超长单索幕墙张拉方案的原则也进行了介绍。