天津商业大学新建体育馆屋盖钢结构方案比选与分析

简述天津商业大学新建体育馆项目的工程概况,结合建筑造型和功能要求,提出单层网壳、环桁架单层网壳和环桁架拱支单层网壳三种结构方案,用MIDAS/Gen对三个方案进行建模分析并从杆件内力、结构变形、抗震性能、稳定承载力和经济性等方面进行对比,结果表明环桁架拱支单层网壳结构体系刚度分布合理、用钢量适中、反力分布较为均匀,为推荐选用的结构方案。     

贵州省亚高原体育训练基地攀岩馆结构分析及设计

贵州省亚高原体育训练基地攀岩馆屋盖造型为两个有高差的半边椭圆球,是国内外场馆建筑中较早采用带高差两个半边椭圆球屋盖的场馆;场馆采用椭球形凯威特K6单层网壳结构+立体拱架+竖向平面交叉桁架组合的杂交结构体系,下部为钢筋混凝土框架-剪力墙结构.主要介绍了钢屋盖的结构选型及结构布置.采用多模型的计算分析方法,对结构进行设计分析并验算钢屋盖的稳定性;对复杂相贯节点的受力性能进行计算分析,并对比分析半边椭圆球单层网壳结构与完整椭圆球单层网壳结构的受力性能差异,另外介绍了该项目风洞试验、风荷载取值方法.分析结果表明,带高差两个半边椭圆球屋盖结构布置合理,其受力特性与完整圆的网壳结构受力性能存在较大差异.     

弦支网壳结构的静力分析

待建的安徽大学体育馆钢屋盖是由单层六角锥形网壳和索杆张拉结构组成的新型弦支网壳结构。应用有限元软件ANSYS对该屋盖结构进行了考虑几何非线性的静力分析,分析了单层网壳各组成部分对结构所起的作用及索杆结构对结构力学性能的改善作用,提出空间结构概念设计的几个方面,供结构设计参考。     

广饶国际博览中心弦支网壳屋盖结构设计

广饶国际博览中心展厅屋盖为长轴126m、短轴56m的椭球形,对此屋盖结构进行了方案比选,主要对比了双层网壳、拱桁架-单层网壳和弦支网壳结构体系,综合考虑受力性能、造价、工期等因素后选定了弦支网壳结构方案。分析了作用于结构的恒荷载、活荷载、风荷载、温度作用以及地震作用等,并对各种工况进行组合;阐述了拉索预应力设定的原则,给出了主要拉索的预应力取值;分析了结构的静力、动力性能,得到了在结构在设计组合下的应力和位移,结果表明,结构材料利用率较高且有一定安全储备。对结构进行了稳定分析,在考虑几何非线性情况下结构的稳定能满足规范要求,为其他类似工程提供参考。     

钢管桁架屋盖结构静动力性能的有限元分析

武汉市某体育馆上部采用圆钢管拱桁架屋盖结构,由两榀方钢管立体桁架支承.通过考虑10种不同的荷载工况组合,得出拱桁架上、下弦杆的轴力随跨度的变化情况.为探讨边界条件对拱桁架结构极限承载力的影响,选取四种不同的模型进行弹塑性双重非线性分析,并得到荷载-位移全过程曲线.拱桁架与立体桁架之间的连接分别按铰接和刚接处理,分析比较了屋盖整体结构的自振频率及振型,并借助ANSYS,采用振型分解反应谱法研究其抗震性能.结果表明,支承刚度对拱桁架的极限承载力影响显著,屋盖整体结构在水平地震作用下的反应不明显.该屋盖的承载力及变形均能满足要求,且具有一定的安全储备.     

武汉某体育馆大跨度圆钢管拱桁架结构稳定性分析

武汉某体育馆屋盖采用圆钢管拱桁架结构,单榀拱桁架的截面形式为倒三角形,两端支承于立体钢桁架上,该结构的整体稳定性足设计的重点.考虑完善及带缺陷结构两种情况,对单榀及多榀拱桁架子结构进行线性屈曲、几何非线性稳定及弹塑性非线性稳定分析,得到了临界荷载与位移的关系曲线.分析结果表明,初始缺陷及几何非线性对该结构的稳定承载力影响不明显,而材料非线性的影响显著,加强平面外支撑对于提高结构的整体稳定性具有重要作用.     

晋江少体校体育馆屋盖钢结构设计

晋江少体校体育馆项目,采用混凝土框架+钢结构屋盖结构形式。配合建筑造型及排水要求,钢屋盖设计为南北高、东西低的马鞍面,采用双向平面桁架结构体系,四边及四角将桁架上弦杆延伸外挑形成局部单层网壳。对屋盖钢结构进行了单体模型、整体模型的计算分析,对关键节点构造进行了设计并采用规范公式和有限元方法进行验算,结果表明,体育馆屋盖钢结构在承载力及正常使用极限状态下均满足规范要求,并且具有良好的节点传力性能。     

弦支穹顶结构设计分析

弦支穹顶是由上部单层网壳和下部预应力索杆体系组成的空间结构。结合体育馆屋盖的设计,对采用的弦支穹顶结构进行始态、荷载态、地震作用分析。讨论弦支穹顶设计的基本过程,并对索所需的预应力大小进行分析设计。计算结果表明,弦支穹顶结构具有良好的受力性能和经济性能,满足建筑造型的要求。     

大连极地海洋动物馆屋盖的结构选型及锯齿状锥面网壳的静、动力特性分析

介绍了大连极地海洋动物馆屋盖结构体系及结构选型依据。其屋盖结构根据建筑造型及功能要求选用了双层网架、单层筒壳、单层球面网壳及锯齿状锥面网壳等4种空间结构体系。重点介绍了锯齿状锥面网壳结构构成;并采用大型通用有限元软件ANSYS对锯齿状锥面网壳部分进行了静力分析及几何非线性稳定分析,得到了此类结构的应力分布、位移分布等静力特性及稳定性能;对结构进行了模态分析,获得了其自振频率、振型等自振特性,为后续对结构进行动力分析提供了基础。结果表明,该结构设计符合规范要求,稳定性良好,适于建筑造型呈锯齿状,屋面恒荷载较小的建筑物屋面。可为今后该类结构的设计提供一定理论依据。     

环桁架拱支单层网壳施工关键技术

文章针对天津商业大学新建体育馆钢结构工程环桁架、拱支单层网壳高空和大跨度的结构特点和难点,进行施工前详细的分析和对比,制定了简单有效的制作工艺、安装方案并取得了较好的技术、经济效果。     

咸阳职业技术学院体育馆游泳馆钢屋盖结构设计

咸阳职业技术学院体育馆游泳馆项目,两馆共用一个钢结构屋盖,其由主体钢结构和四周围护钢结构组成。主体钢结构部分采用三角形管桁架体系,围护钢结构部分则贴合建筑造型,采用单层网壳的结构形式。设计中,单体计算考虑了屋盖钢结构非坐落于地面引起的地震放大影响,对结构体系进行了抗连续倒塌分析,并对结构中关键节点进行了非线性有限元分析。结果表明,项目钢结构体系在使用情况下具有足够的承载能力和抗连续倒塌性能,并具有可靠的节点连接。     

石家庄国际会展中心会议中心结构设计

介绍了石家庄国际会展中心会议中心的工程概况、结构体系及分析结果。根据建筑布局、立面等结合结构受力特点,确定屋盖结构采用双层折板网架与单层网壳相结合的屋盖体系。介绍了屋盖结构计算结果,并对单层网壳结构进行了方案对比、构件优化。介绍了报告厅看台的悬挑桁架。     

天津水游城树状支承单层网壳结构性能分析

目前,单层网壳结构已广泛应用于体育馆、会展中心等大跨度建筑中。天津水游城是一大型商业建筑工程,根据其屋盖结构的造型和构成,经过比较后采用有树状支承的单层网壳结构体系来满足建筑功能的要求。利用MIDAS建立了结构的空间有限元模型,在各种荷载工况和组合下进行结构计算,得到了结构的受力和变形特点,并通过控制杆件的应力比选定截面规格,进而通过静力分析、反应谱分析、屈曲分析和非线性分析,得到了树状支承单层网壳结构的各项结构性能,可为工程设计提供参考。     

云南师范大学体育馆屋盖结构设计

云南师范大学体育馆钢屋盖采用一种新型的折板网壳结构,从形式上看类似折板结构,由96片斜置的平面桁架(两两之间共用弦杆)按相同的角度放射状布置;从受力上看属于受压壳,平面桁架的上下弦杆均受压,压力由柱顶环梁的拉力来平衡.文章结合具体的结构设计,详细介绍了钢屋盖的结构体系;分析了结构的静力性能、动力特性以及温度对结构的影响.几何非线性整体稳定分析中考虑了初始缺陷的影响,计算结果表明结构不会发生整体失稳和局部失稳.最后,介绍了结构重要部位的节点设计.     

深圳盐田区综合体育馆主馆钢屋盖结构设计

盐田区综合体育馆主馆钢屋盖平面直径D=68m,采用肋环型＋单层曲板网壳结构体系,节点为圆钢管相贯,支承在沿圆周均匀布置的12个RC圆柱上。屋盖径向波谷采用桁架结构,截面高度从支座处的2m渐变至圆心处1m;波峰采用单杆,由斜杆支撑在波谷桁架上,形成类折壳结构。设计中采用3D3S8.0及SAP2000软件分别进行结构静力和非线性屈曲分析,并在风洞试验的基础上对结构进行了校核,该结构设计可供类似工程参考。     

连云港体育馆屋面弦支穹顶结构分析与设计

弦支穹顶结构体系是在单层网壳和张拉整体的基础上发展起来的一种新型空间结构。详细介绍了上部为肋环型单层网壳的弦支穹顶结构体系在连云港体育馆屋面中的具体应用。包括屋盖结构体系的布置特点,荷载取值,初始预应力的确定原则,结构力学性态分析以及拉索与撑杆连接节点弹塑性分析。最后,对该结构作了弹塑性极限承载力研究,并就结构的安全度作了探讨。     

钢管桁架屋盖结构的静力性能分析

通过考虑7种不同的荷载工况组合,对某体育馆的钢管桁架屋盖结构进行静力性能分析,从而得到了结构杆件的内力分布、支座反力及整体结构的变形情况。针对拱桁架和立体桁架的连接方式分别为铰接和固接,对其受力性能进行了比较,可为结构选型、构件截面设计提供参考。     

单层组合加肋拱支网壳的稳定性

介绍了某相贯单层组合加肋拱支网壳结构在竖向荷载及风荷载作用下的整体稳定性。采用有限元软件MIDAS,在两种荷载工况下分别进行了此网壳结构的特征值屈曲、几何非线性屈曲分析,初始缺陷对网壳结构的整体稳定性影响分析。结果表明:网壳结构对初始缺陷较为敏感,初始缺陷会明显降低结构稳定性;不同的荷载工况下,失稳的情况亦不同且网壳结构稳定临界系数随着荷载的增大而降低。     

相贯节点刚度对某单层网壳结构整体稳定性的影响

将回归得到的X形相贯节点轴向刚度、平面外弯曲刚度及平面内弯曲刚度的计算公式引入管结构分析设计软件STCAD,对某体育馆单层网壳屋盖结构进行了静力和整体稳定性分析。结果表明,X形相贯节点的刚度随着结构内力的增加而降低,节点的非刚性性能对单层网壳的变形及整体稳定性有显著影响。     

武汉体育中心二期工程体育馆屋盖张弦网壳结构设计

武汉体育中心二期体育馆工程屋盖结构是一个由扁平网壳、空间拱桁架及空间索系构成的新型空间组合结构,结构中各个子结构关系复杂,计算分析难度大。采用ANSYS软件进行了详细计算,对屋盖结构的特点以及各个子结构的作用进行了分析,结果显示,该结构受力合理,各个子结构具有很强的协同工作能力。通过节点试验及施工监测,验证了结构计算的正确性。