椭圆形弦支穹顶结构张拉成型阶段的应力监测研究

弦支穹顶结构是一种新型杂交结构,它很好地结合了索穹顶结构和单层网壳结构的优势,具有刚柔并济的结构特点,近些年得到越来越多的关注。以厚街体育馆钢屋盖施工张拉为研究背景,开展屋盖结构张拉成型过程的施工模拟计算,总结椭圆形弦支穹顶结构在张拉成型过程中的应力变化特点,制定合理的监测方案,通过将各监测点的实测值与模拟计算值进行对比,验证模拟计算的正确性和施工张拉方案的合理性,并为张拉施工提供指导。     

双向弦支结构预应力全过程施工分析及节点设计

对双向弦支结构预应力张拉过程进行计算分析,给出了钢拉杆张拉顺序、拉力值、预应力张拉过程中的变形值、施工完成后钢构件的应力比及支座位移值。钢拉杆张拉力与张拉顺序能保证在张拉完成后,钢屋盖关键节点能主动脱架,同时较好控制了施工阶段上拱值,施工阶段的支座位移得到较好控制,远小于支座允许的滑动限值。钢拉杆与撑杆连接节点设计新颖、美观轻盈,具有可靠的传力路线,具有一定刚度并能满足本项目的工程要求。     

弦支网架预应力张拉施工模拟分析

作为一种新型弦支结构体系,弦支网架由上部刚性网架和下部柔性索通过支杆相连而成。通过预应力张拉可将拉索预应力引入弦支网架中,从而改善结构受力性能,因此预应力张拉施工至关重要。以天津北塘文体中心弦支网架为研究对象,使用ANSYS有限元软件,采用单元生死技术和多时间步连续分析方法对弦支网架预应力张拉施工过程进行模拟,确定了施工过程中各拉索的张拉控制值,并分析了在施工过程中拉索内力、结构位移和杆件应力的变化规律,为该工程预应力张拉施工提供了依据。可为其它弦支网架工程的预应力张拉施工模拟提供参考。     

弦支穹顶预应力施工过程仿真分析

以北京奥运会羽毛球馆弦支穹顶屋盖为研究对象,通过对弦支穹顶结构的预应力施工进行全过程仿真计算,检验了施工过程中的结构安全性,分析了在预应力施工过程中结构形状变化特点、内力和节点位移变化规律,同时提出了预应力施工控制参数。     

弦支穹顶结构预应力施工模拟方法研究

对于弦支穹顶结构预应力施工模拟分析,提出一种新的分析方法。基于结构施工态构形建立节点力非线性平衡方程,基于矩阵微分理论和牛顿切线法概念得到结构非线性平衡方程的线性逼近式,通过引入结构边界约束条件得到结构可动节点坐标迭代公式。给出的方法将施工张拉力或卸载压力视为外力直接施加于施工结构上,不需要将施工张力等效为初应变或初温差。使用该方法可有效考虑结构非线性特性、不同批次张拉施工的相互作用和临时支撑卸载施工。对一大型弦支穹顶结构算例进行了预应力施工模拟分析,验证了该方法的有效性。     

弦支穹顶钢结构体育馆的结构体系与施工技术

在1993年M Kawaguchi提出了一个结合单层网壳和索穹顶结构优点于一身的新型钢结构形式，我们称为弦支穹顶结构（索承网壳结构）。在这个结构组成提出以来，国外很多专家都对其进行过理论实践和实验分析。那么简单点来讲，它就是由一个上层索和下层索通过撑杆建立的一个自由平衡体系，只不过在这里上层索是由单层空间网壳代替。正是由于这种新型钢结构简化了以往出现的繁琐结构形式，而且在国外得到了广泛的运用。近年来，我国也开始引进这种新的钢结构方式。通过对弦支穹顶结构的反复实验验证和结构理论分析。近两年来，我们开始尝试在实际工程项目建设中运用这一钢结构进行施工。其中就有安徽大学体育馆、常州体育馆和济南奥体中心体育馆三个主体钢结构项目建设。通过施工，结合实际情况，我们采用了风格迥异，技术施工不同的方式很好的完成了这三项钢结构施工项目，得到的效果当然是非常好的，下面就三个弦支穹顶结构体系来进行分析解读。     

济南奥体中心体育馆大跨度弦支穹顶预应力拉索施工

济南奥体中心体育馆采用大跨度弦支穹顶结构.结合工程结构特点,对张拉方案进行优化比选,最终确定选择径向钢拉杆张拉法进行预应力拉索施工.在结构进行正式张拉前,采用虚拟张拉技术进行施工全过程的模拟分析.同时根据施工现场情况,详细阐述了拉索安装和张拉的施工要点,并对张拉设备进行了创新设计.索力监测结果和撑杆垂直度均满足规范要求.     

重庆市渝北体育馆弦支穹顶结构预应力施工技术研究

渝北体育馆屋盖的结构形式采用弦支穹顶结构,平面形状近似为倒圆角的三角形平面,结构形式新颖,预应力施工难度大.本文详细介绍了该工程的预应力施工技术方案,重点分析了五个方面的关键技术:钢索下料及撑杆偏移确定的方法、施工仿真计算分析、拉索布置及安装、拉索张拉以及施工监测.本工程采用张拉径向拉杆施加预应力,张拉过程中采取分级对称张拉的方法.对施工过程进行了详细的仿真计算分析,并根据实际得到的结构竖向位移、部分钢结构应力监测结果,进一步证明了张拉方案的合理性.本文所提出的预应力施工技术为类似的弦支穹顶结构预应力施工提供借鉴.     

北方学院体育馆弦支穹顶施工过程温度效应研究

结合北方学院体育馆实际工程,基于循环补偿法,提出一种既能考虑施工期间环境温度变化,又能考虑分阶段施工、临时支承状态下张拉等弦支穹顶结构预应力张拉施工全过程分析方法,采用ANSYS有限元软件进行了施工全过程分析,研究最不利温度工况下预应力张拉施工过程中索力、杆件内力和结构变形的变化情况。研究表明:不考虑温度变化影响时,环境温度变化产生的索力误差最大可达55.22%,内圈环索对温度变化敏感,温度变化对张拉控制力的取值影响最大可达417.79%,所提出的施工方案可行,具有足够的工程精度,与设计状态的索力误差低于3.73%。     

联方-凯威特型弦支穹顶静力特性参数分析

应用ANSYS对新型的联方-凯威特复合型弦支穹顶结构进行静力性能参数分析,初步了解对这种形式弦支穹顶结构静力特性有影响的设计因素,可对联方一凯威特型弦支穹顶结构工程设计实践提供指导。     

索穹顶结构整体张拉成形模型试验研究

索穹顶结构既可以通过对所有拉索施加预应力完成对结构预应力的施加,也可以通过对部分拉索施加预应力,其他拉索被动受力达到整个结构被赋予预应力,根据索穹顶结构预应力施加的不同方法,探讨索穹顶结构预应力成形过程。采用不同的预应力施加方法对结构进行全过程仿真分析,表明结构的最终内力和位形与预应力施加方法无关。结合内蒙古伊旗全民健身体育中心索穹顶实际工程,制作了1∶4的试验模型,按照地面组装、分步提升、整体张拉的思路,采用ANSYS数值模拟对成形过程进行了全过程仿真分析,对索穹顶张拉成形方法进行验证。通过在模型试验过程中合理布置拉力传感器对结构从拼装到成形的全过程进行内力跟踪监测,监测结果与仿真分析结果吻合较好,从试验模型的内力变化曲线可找到内脊索开始受力即为结构由机构转变为结构的转折点。     

隧道拱顶空洞的雷达探测研究

采用雷达对隧道拱顶空洞进行了雷达探测研究,通过工程实例表明,空洞处的雷达图像呈扩散状分布,且在测线中集中分布,需要注意的是,由于现场施测时存在多种电磁干扰,因此需要结合地质资料进行分析。     

地震作用下弦支穹顶结构动力稳定性参数分析

弦支穹顶结构是一种新型结构体系,它综合了单层网壳结构和索穹顶结构各自的优点.为全面认识弦支穹顶结构在地震作用下的动力稳定性问题,本文以具有实际工程意义的50m跨度凯威特型弦支穹顶结构作为研究对象,系统分析了多种因素对弦支穹顶结构动力稳定性临界荷载的影响,其中包括:不同支座条件、不同矢跨比和不同杆件截面、不同拉索布置层数、不同拉索预应力值以及不同地震输入.本文成果为弦支穹顶结构的工程应用提供有价值的参考.     

预应力连续梁桥预应力张拉施工的要点简述

以十永线立交桥为例,论述了预应力连续梁桥预应力张拉施工控制的全过程,指出了施工中的注意事项,通过一些施工控制措施的实施,从而使预应力连续梁桥张拉施工顺利进行。     

后张法预应力施工中常见问题的处理方法

针对后张法预应力施工中的常见问题,提出了处理的方法。     

某地铁车站高压电缆悬吊保护技术

针对某地铁站110 kV高压电缆施工期的保护问题进行了理论分析与计算,进而确定了悬吊保护方案,计算表明：该方案不但能确保施工的顺利进行,而且能够保证地铁站施工时该高压电缆安全,为地铁施工中高压电缆的悬吊保护提供了经验。     

大跨度索穹顶新型索撑节点模型试验及性能分析

索穹顶结构的刚度是由索系预应力实现的,预应力损失对结构的安全性具有重要影响,而环索与撑杆相连的索撑节点设计与施工是保证环索实现预应力有效传递的关键技术。以内蒙古伊旗全民健身体育中心大跨度索穹顶结构工程为背景,研发了引入滑动轴承的新型索撑节点,从本质上改变了节点的受力特性,从而减小摩擦损失。通过分析索撑节点的几何构造,对预应力摩擦损失的计算方法进行研究。采用ANSYS对环索和索撑节点进行带摩擦的非线性接触有限元分析,通过模型试验监测数据反算预应力损失,将设计计算结果与实测数据分析结果进行对比。根据研究结果对索穹顶的索撑节点提出如下建议:索撑节点的加工制作应采用精密加工,确保节点几何尺寸严格满足设计要求;在保证加工制作精度和施工质量的情况下,索撑节点预应力损失设计取值为3%~4%。     

无粘结预应力梁张拉力孔道损失的研究

针对具体工程实例 ,实测了因摩擦引起的预应力损失值 ,进而与理论计算值比较 ,分析了后张法无粘结预应力梁的孔道损失对张拉力的影响。指出该研究结果对确定后张法无粘结预应力施工的张拉方案具有指导意义     

葵花型索穹顶结构的多种施工张拉方法及其试验研究

施工张拉控制是索穹顶结构的关键技术之一,但是现有文献描述的施工方法往往过于复杂。为了促进索穹顶结构在实际工程中的成功应用,简化其施工过程非常必要。基于机构分析原理,本文以一直径为5m的葵花型索穹顶结构模型为研究对象,考察了索穹顶结构的三种施工张拉方法:张拉最外圈斜索成形法、张拉最外圈脊索成形法及张拉最外圈环索成形法。文中对上述三种施工方法进行了详细的试验研究,并将其与理论计算结果进行了对比分析,发现试验结果和理论分析吻合较好,证明了上述三种施工张拉方法是可行的。本文的试验研究有助于对该类结构的进一步研究和工程应用。