世博轴索膜顶棚和阳光谷钢结构设计简介(英文)

世博轴及地下综合体工程是 2010 年上海世博会园区标志性建筑,其屋顶体系由索膜顶棚结构和阳光谷钢结构组成.分别介绍了索膜顶棚结构和阳光谷钢结构各自结构特点.对索膜结构,阐述了设计中膜材的安全系数取值、风荷载取值、膜面应力位移分析、防连续倒塌分析及地震作用的考虑等内容.文章还介绍了阳光谷钢结构的整体受力、变形特点、节点设计特点,详细分析了单杆稳定强度失效后对结构整体稳定性的影响.得出了作为大跨度柔性张拉结构的索膜顶棚和大跨度单层网壳结构的阳光谷均满足设计要求的结论.     

上海世博会世博轴综合施工技术

上海世博会世博轴膜结构采用连续张拉结构,包括膜面系统和膜面支点系统;索结构采用平行钢丝绳外包PE,分为结构索和膜面索.重点介绍世博轴索膜结构、阳光谷钢结构的深化设计及安装.指出阳光谷钢结构安装采用节点工厂制作,现场散拼成"个"字形分块吊装,临时连接,逐环安装,闭环后焊接的安装方式;索膜结构安装主要解决索张拉和膜安装两个问题.世博轴工程的设计安装涉及到施工技术领域的新思路、新工艺.     

国家自然科学基金委双层膜结构设计

介绍了国家自然科学基金委顶层膜结构的设计计算过程 ,包括薄膜结构的找形设计、荷载分析、裁剪设计 ;钢结构设计及索膜节点设计等。该工程的建成对以后类似的双层膜工程有一定的参考价值。     

随州高铁站ETFE伞状索膜结构分析设计

随州高铁站主体结构采用"伞状单元体"索膜结构,为实现随州高铁站站房中"伞状单元体",提出了一种大曲率索膜协同作用伞状单层ETFE膜结构方案.首先根据建筑方案,提出2种不同的布索方案.采用小弹性模量法对索膜进行协同找形分析,并对预应力态和荷载态下的索膜结构进行计算分析,对比了不同布索方案、不同膜厚度的ETFE膜结构的膜面应力、索力等.研究表明,小弹性模量法适用于单层ETFE与索网协同找形分析,大曲率索膜协同作用ETFE膜结构可用于实际工程,本工程选用布置5道横向索时,索膜结构应力均匀,满足设计要求.     

汾灌高速主线收费站索膜结构设计与施工

汾灌高速主线收费站采用索膜 钢架结构 ,形式活泼 ,钢架索、膜巧妙结合 ,本文介绍其设计、制作及安装工艺     

空间大悬挑预应力索-桁钢结构制作安装技术

武汉体育中心工程大跨度钢索结构篷盖系统由空间钢桁架大悬挑梁和伞形索膜单元张拉组成,其结构造型新颖、施工工艺复杂、施工难度大是同类建筑中少有的.介绍了该工程的施工技术.     

扬州体育公园游泳跳水馆屋盖结构设计

扬州体育公园游泳跳水馆是双向钢桁架、索桁架、单层网壳、膜结构等多种结构杂交的工程.主要介绍该工程结构设计中的一些关键技术问题,包括结构构成、荷载取值、屈曲分析、索桁架设计、总装分析、施工模拟及结构的关键节点设计等.     

索膜结构基本体系与建筑设计

近十年来索膜建筑体系在我国有较快的发展 ,但在工程设计领域对此了解与认识相对滞后。索膜建筑设计与它的结构体系密切相关 ,建筑师做好索膜建筑设计的首要条件是掌握和熟悉索膜结构“找形”设计。“找形”是索膜结构设计的一个专用语 ,它的含义是在特定结构体系中在已定的支撑边界条件下通过结构计算分析确定膜面的形状。本文将“找形”这一概念引入建筑设计中 ,并依此向建筑师介绍索膜结构的几种基本体型 ,建筑师可以直接利用它 ,也可以用它的组合构筑符合功能和造型需要的现代建筑     

非常设计,非常效果——嘉兴市会展中心膜结构

嘉兴市会展中心膜结构工程是当前国内众多膜结构建筑中极具特色的一个,属于典型的索膜整体张拉结构体系,会展中心膜结构东西长轴约为187m,南北短轴约为63m,中间设六榀飞梁,南北挑檐两边挑出各约13.5m;屋盖膜展开面积约为15000m2.本文介绍了该工程的技术方案和体系特点,给出了主要安装步骤,总结了膜结构设计应注意的几个问题.     

索穹顶结构教学模型的设计与施工

介绍了昆明理工大学建成的小型索穹顶结构教学模型的设计与施工，鉴于此前国内还没有大型的索穹顶结构的工程实例，该模型的设计与施工对我国索穹顶结构的进一步研究及其在实际工程上的推广应用具有积极的作用和参考价值。     

索网结构与膜结构自振频率近似求解法

介绍了求解索网结构与膜结构自振频率的一种近似方法,其结果与精确解极为接近,可用于方案与初步设计的试算。     

双向张弦结构下弦拉索曲面的找形方法

根据双向张弦结构索的平衡荷载与索曲面及索拉力之间的关系,给出下弦索网所在曲面的偏微分方程和边界条件;提出先进行复杂边界条件自平衡索网找形,再进行平面索网平衡荷载下变形计算,然后叠加计算下弦索网曲面形状的方法;通过算例介绍有限元法确定下弦曲线的过程,验证计算方法的正确性。给出的计算方法物理意义明确、计算过程简单方便、计算结果准确,适合各种复杂边界条件的双向张弦梁设计。     

FAST主动反射面支承结构总体方案研究

针对国家重大科学工程500m口径球面射电望远镜（FAST）主动反射面的工作特点,提出了整体索网与背架结构共同支承反射面的结构方案,对四边形及多种三角形球面索网网格划分方式进行分析和比较,确定了短程线型网格为优选划分方式;以反射面拟合精度及系统控制最易为综合目标,确定了球面索网的网格尺寸及背架结构最优半径等;对单根控制下拉索和3根控制下拉索两种方案从主动反射面的变位功能、索网结构的力学性能等方面进行了详细对比,确定了采用下端设置促动器的单根控制下拉索,实现反射面基准态的成型和工作态的变位。     

若干结构参数对索膜结构的褶皱影响分析

采用刚度等效的方法,将膜结构等代成经纬向的索网结构进行荷载分析。根据空间索元几何非性有限元的U．L．列式法,编制了索膜结构的荷载分析程序。通过算例,讨论了荷载分析中,膜的初始应力边索预张力、矢跨比、膜材张拉刚度和经纬向应力比等结构参数的不同取值对膜结构褶皱的影响。     

金字塔钢结构及单层索网幕墙支承体系施工方案研究

天津泰达市民文化广场金字塔钢结构及幕墙支承体系由两个垂直立面与一个斜面组成,其中两个垂直立面由菱形分割的双管平而桁架与单层索网幕墙支承体系组成.对垂直立面单层索网结构的受力性能进行分析,在此基础上研究了索网多种张拉施工方案.在考虑单层索网支承体系与双管平面桁架相互作用的基础上进行了多种张拉施工方案的全过程数值模拟分析,对不同张拉方案进行了分析和比较,从而确定了优选的张拉施工方案.     

柔性边界索网结构受力分析

提出了一种以索桁架为柔性边界的索网结构,采用ANSYS有限元分析软件对其进行有限元计算,并与一般索网结构的受力性能进行了比较,分析结果表明,柔性边界索网结构受力合理,经济性能优越。     

长期主动变位下FAST索网支承结构疲劳寿命分析

研究分析了500m口径射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,简称FAST）反射面索网支承结构的疲劳性能。模拟FAST主动变位工作模式（长时巡天观测和随机独立观测）,计算30年设计基准期内连续工作运行的次数需求,分析FAST索网支承结构变位工作的随机疲劳应力历程,并基于简单抽样技术,对全寿命疲劳应力历程进行简化,采用实时雨流计数法进行分解;基于S-N试验曲线和Smith等效疲劳寿命极限应力线图,采用Miner线性损伤累积准则分析各索的疲劳寿命。以所有单索疲劳寿命的最小值作为整体结构疲劳寿命,多次模拟计算,统计分析保证率为99.9%的结构疲劳寿命,并合理选取安全系数2.0考虑疲劳寿命变异性影响。分析结果表明,在设计基准期内,结构疲劳寿命满足安全要求,结构疲劳危险区域主要分布在索网中心区域。     

温度作用下马鞍形索网结构的力学性能

马鞍形索网结构为新兴大跨度空间结构,温度是影响预应力空间结构力学性能的关键因素,跨度越大影响越明显。基于某马鞍形索网结构,建立了有限元计算模型,进行了温度作用下的力学性能分析和研究。计算结果表明,受温度作用的影响,索网结构力学性能的变化较明显,且与拉索类型的选取和线膨胀系数有关。     

支承在弹性边界上的双曲面单层索网玻璃幕墙设计与施工

中国航海博物馆中央帆体结构为新型杂交结构,其最大亮点是位于东西帆体之间的双曲面单层索网幕墙.作为世界上首例支承在弹性边界上的双曲面单层索网玻璃幕墙,其设计与施工无先例可循,存在极大的技术风险.围绕双曲面单层索网玻璃幕墙的设计与施工,本文系统介绍了结构初始形态的确定、使用状态下的结构安全度分析、风洞试验研究、关键节点构造研究、张拉成型过程模拟、施工关键步骤等一系列问题,对同类结构的设计与施工具有借鉴价值.     

悬索及其索网在高温(火灾)作用下的计算

对悬索及其双曲索网结构在索张紧状态下发生火灾时结构的反应特点进行分析。在节点荷载作用下,悬索及其双曲索网的面内位移相对于面外位移来说是一个较小量,可以忽略;且高温作用下索网结构具有"卸载"的特性,据此对悬索及其索网结构在荷载作用同时经受高温作用时结构反应进行理论推导,同时,考虑了材料和索网结构的几何非线性问题。算例表明,该方法正确、简便,精度满足工程要求。