青岛大剧院工程大跨度钢桁架综合施工技术

通过对青岛大剧院工程大跨度钢桁架综合施工技术的研究,对大跨度钢结构吊装涉及到的吊装机械选型、结构分段、吊点布置、临时支撑处理等难点进行分析,通过全过程仿真模拟、施工过程监测及分析,进行吊装方案的优化,很好地保证了安装施工过程中的精度.     

天长全民健身中心体育场钢结构屋盖施工过程分析

天长全民健身中心体育场钢屋盖造型呈钻石状,主结构由径向片桁架、外环环向立体桁架和折线形平面桁架组成,弦杆交错布置,具有传力途径复杂、安装难度大的特点.将钢屋盖施工区域按建筑平面逆时针分为1～8区,从1区和8区分别按顺时针和逆时针逐步安装,施工顺序为：1区8区→2区7区→3区6区→4区5区.利用3D3S软件对管桁架拼装胎架、管桁架吊装单元、管桁架临时支撑方案、管桁架合拢、管桁架卸载方案等关键施工要点进行了施工分析.分析结果表明：管桁架吊装吊点布置、临时支撑的位置与数量设置、支撑卸载的先后顺序对钢结构屋盖的受力具有较大影响,本项目所选的施工技术,施工过程中结构挠度较小,构件应力比处于低应力状态,施工方法安全可靠.     

大跨度钢桁架结构分段吊装技术研究与应用

与其他结构相比,大跨度钢桁架结构在工程中的应用能够更好地满足工程对承载和使用等方面功能的要求.为了保证该结构作用的有效发挥,应该对其安装和施工技术加以重视.本文从钢桁架的概念入手,对大跨度钢桁架分段吊装技术及其应用进行研究和分析.     

大跨度钢桁架连廊结构受力性能分析

以苏州中心8号和9号超高层建筑结构之间的大跨度钢桁架连廊为工程背景,对大跨度钢桁架结构受力性能进行分析.根据大跨度钢桁架连廊的工程特点,提出了大跨度钢桁架结构的计算模型,并采用SAP 2000有限元分析软件,对竖向荷载作用下各种类型钢桁架结构的内力进行了分析比较.此外分析了支座沉降作用下钢桁架结构的内力分布规律,得到了一些有益的结论,可为大跨度钢桁架安装施工监测提供技术依据.     

抬升裙楼巨型悬挑钢桁架支撑卸载分析

根据某抬升裙楼巨型悬挑钢桁架的高空原位拼装的安装方法,以及支撑卸载点多、分布范围广等实际情况,基于ANSYS有限元软件采用2种不同卸载方案对卸载过程进行了全程模拟计算。从支撑反力和桁架内力2方面进行对比分析,证明了对此抬升裙楼采用"从内到外"整体分阶段分步卸载是一种更为合理的卸载方案。     

拱形管桁架平面外稳定有限元分析

为了研究倒三角形拱形管桁架在不同荷载形式、边界条件和尺寸参数下的平面外稳定承载力,采用有限元方法,对倒三角形拱形管桁架进行特征值屈曲分析和非线性分析。结果表明:全跨均布荷载的平面外承载力大于半跨均布荷载的平面外承载力;铰接拱脚的平面外承载力小于销轴拱脚以及固支拱脚;矢跨比越小,平面外稳定承载力越大;宽高比越大,平面外稳定承载力越大。采用全跨均布荷载、固支或销支拱脚、小矢跨比和大宽高比,能最大程度发挥结构的平面外稳定性。     

大型管桁架两点起吊动力响应分析

针对某体育场悬挑罩棚的大型管桁架单榀两点吊装方案,应用ABAQUS建立三榀典型管桁架吊装模型,根据静力分析结果判定吊点的合理性;再通过模态分析获取足够数量的特征模态数据后,采用动态分析模拟起吊时管桁架的瞬态响应;通过绘制关键构件的应力-时间历程曲线,寻找峰值分析步对应的结构响应数据,并将关键点应力计算值与实测值作对比。结果表明,有限元计算的应力值与现场测试值较吻合;单榀管桁架两点起吊的动态承载性能满足规范要求。     

基于BIM技术的大型铸钢节点管桁架吊装分析

结合某体育场顶盖的大悬挑管桁架吊装方案,考虑到大型铸钢节点的截面和局部实体部分与普通钢管相贯节点不同,影响单榀管桁架起吊中心计算的精确性,应用Tekla和ABAQUS软件分别建立两榀典型管桁架模型,引入铸钢节点,获取起吊中心,并借助ABAQUS进行吊装过程的受力性能分析。结果表明,两种软件所得的起吊中心均可作为吊点选取的参考位置;依据该吊装分析方法计算的两榀管桁架的性能指标满足规范要求,可以保障吊装安全。     

带有斜撑的钢桁架数值简化分析及抗震性能

为了探究带有斜撑的钢桁架结构简化分析及抗震性能,基于有限元软件ABAQUS6.10平台,对以往试验中的试件进行模型简化分析.利用位移延性系数和等效粘滞阻尼系数来评价该结构的抗震性能,数值分析中普通支撑采用B31梁单元,屈曲约束支撑采用T3D2桁架单元.结果表明,采用T3D2桁架单元模拟屈曲约束支撑,采用B31梁单元模拟普通支撑是合理的.通过考察结构的滞回性能、延性系数及等效粘滞阻尼系数,表明带有屈曲约束支撑的钢桁架结构具有良好的抗震性能.     

核心筒墙体与钢桁架梁弦杆连接性能试验研究

为研究内藏钢桁架混凝土核心筒墙体与钢桁架梁弦杆连接性能,结合大连国际会议中心工程,进行了4个不同构造1/2缩尺的核心筒墙体与钢桁架梁弦杆连接节点在单向重复荷载下的工作性能试验研究.分析了各试件的承载力、刚度、延性及破坏特征,进行了核心筒墙体与钢桁架梁弦杆连接节点处墙体抗平面外变形的承载力计算,计算结果与实测结果符合较好.研究表明:本研究的核心筒墙体与钢桁架梁弦杆连接节点构造合理,满足其节点受力要求.     

工业建筑重型钢桁架整体稳定性分析

为分析重型钢桁架在横向荷载作用下的整体稳定性能,进而得到稳定系数公式,利用ABAQUS有限元程序建立基于梁单元的数值模型,通过线性屈曲分析确定钢桁架的合理初始几何缺陷形式,对其进行非线性荷载-位移全过程分析.探讨了上弦杆不同面外长细比时桁架整体稳定系数的变化规律,给出了稳定系数表达式,结果表明上弦杆面外长细比越小稳定系数增长的越快,并逐渐由失稳破坏转为强度破坏.在此基础上,考虑钢材强度、上下弦杆截面不等、荷载作用位置以及高跨比等参数的影响,以包络线形式给出了修正后的桁架整体稳定系数公式.     

大跨径钢管混凝土拱桥缆索吊装非线性分析

建立了大跨径拱桥吊装的空间有限元模型，采用随动坐标迭代法，计入几何非线性的影响因素,基于优化理论，建立了缆索吊装扣索力的优化数凄模型；采用前进分析方法，对大跨径钢管混凝土拱桥吊装施工过程进行分析。以某主跨368m钢管混凝土拱桥为工程算例，验证了文中方法的有效性。计算结果表明，考虑几何非线性影响后，计算得到的吊装控制点偏差值小，计算精度高。     

大跨度钢桁拱桥的极限承载力分析

钢桁拱桥是以承压为主的结构体系,随着跨径的不断增大,其非线性效应会变得十分突出,因此研究其极限承载力并对其安全性进行准确评估就变得尤为重要。本文以主跨436m的中承式钢桁拱桥新蕉门大桥为例,运用大型有限元软件ANSYS详细分析了该桥的极限承载力,并探讨了不同荷载分布方式对其极限承载力的影响。结果表明以分支点稳定理论为基础的线弹性分析大大高估了桥梁的安全系数;与几何非线性分析结果相比较,材料非线性对此桥极限承载能力的影响较大;不同的荷载分布方式对此桥的极限承载力影响较小。     

某工程大跨度钢桁架滑移施工技术

以某大跨度钢桁架工程为例,分析了其自重较大、施工质量要求较高、给定工期较短、结构空间狭小、现场加工场地不够、场外加工质量不便跟踪检查、吊装设备设置等困难条件;基于拟定的4种施工技术方案,比较了各方案的技术特点、材料设备要求、工期、经济性等,选定方案4的滑移施工技术方案;结合该滑移施工技术方案,完成了详细设计和施工.工程实际效果良好,可为同类工程施工技术方案的选择、设计与施工提供参考.     

热弯钢管CFST-外包RC复合节点受力性能

为研究某体育馆新型复合节点的受力性能,以该体育馆大跨桁架结构弦杆钢管弯曲后竖直插入地下钢筋混凝土框架柱的拱脚为原型,设计了3个采用热弯圆钢管的CFST-外包RC组合节点,进行了节点在弦杆受压、腹杆受拉的复杂受力下加载试验与有限元数值模拟,研究了热弯钢管残余应力、不同弯曲角度以及弦杆根部钢管内是否填充混凝土等对节点破坏形态、承载能力等受力性能的影响。结果表明：热弯钢管CFST-外包RC组合节点的破坏形态主要为弦杆根部钢管的屈曲破坏,节点承载力取决于弦杆根部受压承载力;钢管热弯产生的残余应力降低了节点刚度且钢管弯曲角度越大节点刚度降低越大,但对承载力基本没有影响;钢管内填混凝土可以显著提高节点刚度和承载力,节点刚度和承载力随钢管直径增大而增大。     

组合管桁架抗弯承载力的有限元分析

应用ANSYS参数化程序对组合管桁架结构抗弯承载力进行了非线性分析,计算表明有限元模拟与试验结果吻合较好,验证了有限元模型以及编制APDL命令流的正确性。再应用编制的命令流,分析了混凝土翼缘板板厚、混凝土强度、桁架高跨比、桁架钢材强度、桁架管截面尺寸等因素对组合管桁架抗弯承载力的影响,并对其结果进行了探讨。     

基于神经网络的钢管混凝土拱桥可靠度计算

由于在大型复杂结构可靠度分析时存在的功能函数不能显式表达,因此采用基于神经网络的响应面法来研究大跨度钢管混凝土拱桥结构的可靠度.运用均匀设计方法确定试验样本点,进行确定性有限元分析,通过获得的训练样本进行神经网络训练,确定神经网络的结构和参数,并结合常规的可靠度分析方法在神经网络响应面上进行可靠度分析.计算结果表明,引入了均匀设计方法的神经网络可以很好地模拟复杂结构的真实响应,该方法运用于大跨度钢管混凝土拱桥结构的可靠度分析是可行的,且具有较高的效率和精度.     

钢结构屋盖的卸载仿真分析及支撑胎架设计

卸载是主体结构和临时支撑相互作用的一个复杂过程,对卸载过程实施精确合理的数值模拟至关重要.以宁夏贺兰山体育场的空间管桁架钢结构屋盖为例,应用SAP2000有限元软件分析施工过程中的卸载方案,提出了钢结构屋盖在施工卸载过程中有限元分析的计算模型和卸载过程仿真计算的方法,根据计算得到的各支撑点的受力特征对两种卸载方案进行了分析比较,得出优选的卸载方案,并给出了该方案在卸载过程中各卸载步的钢结构屋盖的变形状态和构件的应力比变化情况.同时,基于优选的卸载方案,根据卸载时的最大支撑荷载对支撑胎架进行了设计.