单层三向网格圆柱形板节点曲面网壳施工技术

沈阳宝能环球金融中心一阶段项目裙房屋顶天窗为单层三向网格圆柱形板节点曲面网壳,网壳跨度30m,离地面最大高度40m,考虑到网壳弦杆截面小、网壳跨度大、离地面高度大,以往在进行网壳结构施工时,常采用吊装法、滑移法或满堂脚手架支撑平台,但前两者均适用于小跨度,而后者则又具有工期长和成本高等缺点。本工程通过设计钢桁架平台和万向节点支撑杆,选用节点与拼装施工等一系列的研究和实践,证明了基于钢桁架平台和万向节点支撑杆的施工技术适用于曲面网壳结构高空散拼。同时,采用圆柱形板节点,节点传力明确、直接,满足结构受力要求,并解决了复杂曲面网壳弦杆安装方向问题,避免由于制作和安装误差导致网壳弦杆与节点无法对接。本施工技术具有灵活性高、可操作性强、工期短、成本低、施工方便和安全可靠等特点。     

浅谈合肥二电厂干煤棚网壳的设计与施工

的选型,网格尺寸的确定,杆件节点及支座基础的设计,并详细介绍了柱面网壳的拼装和积累滑移法施工。     

基于Grasshopper平台的铝合金板式节点网壳深化设计系统及其关键算法

为提升铝合金板式节点网壳深化放样的效率,建立了用于描述铝合金板式节点网壳结构中网格划分、杆端构造、杆件形状、节点板形状的数据结构,提出了网壳关键几何参数、节点板形状参数和杆件形状参数的关键算法。该算法适用强,可用于常规曲率变化平缓的自由曲面网壳。采用该算法开发了基于Rhino与Grasshopper平台的铝合金板式节点网壳深化设计系统,该系统可根据铝合金网壳结构的杆件轴线、杆件截面信息、杆端构造等输入数据,计算得到杆件及节点板的尺寸参数,具有极高的运行效率,可快速生成结构所有零部件的加工图和三维实体模型。通过设计算例展示了该系统的工作流程和模型效果,并使用该系统进行典型工程算例设计。与传统的网壳深化设计方法相比,该系统可显著提升板式节点网壳深化设计的效率。     

某单层网壳结构制作与安装

球形单层网壳结构的杆件安装定位难,制作精度要求高,且节点受力较为复杂。对某单层网壳钢结构的制作和安装的关键技术进行了介绍,重点探讨了梅花柱的制作工艺和网壳的安装方案。现场实测表明梅花柱制作和网壳的安装均满足相关规范的要求。     

迭合节点贝壳形单层穹顶网壳高空拼装法施工

迭合节点贝壳形单层穹顶网壳是一种新型履盖结构,本文通过对弯曲杆件制作、迭合节点、U形连接钢板加工和网壳杆件高空拼装等方面的论述证明,这种屋盖结构工艺合理、可行。     

空间单层球形网壳向心性鼓形节点施工测量及精度控制技术

商丘文化艺术中心球幕影院由内、外单层球形网壳结构组成,工程主要特点是采用新型鼓形节点且节点及球壳杆件与整体球心具有向心性。通过阐述向心性鼓形节点球形网壳高空拼装测量技术成功应用的基本过程,总结向心性网壳球杆件与鼓形节点现场拼装、安装测量精度控制措施。     

半刚性节点单层球面网壳结构的抗震性能及其设计方法

由单根或多根螺栓现场拼装而成的半刚性节点单层球面网壳逐渐受到工程设计人员及一些学者的关注。这种节点具有一定的弯曲刚度和扭转刚度,是介于刚接和铰接节点之间的一种半刚性节点。利用文献中的弯矩-转角曲线对凯威特型半刚性螺栓球节点单层球面网壳的抗震性能进行了较为系统的分析,包括其自振特性及杆件地震内力系数随矢跨比、跨度、屋面质量、杆件截面、地震动、节点弯曲刚度等参数的变化规律;通过大规模参数分析,采用基于包络响应的地震内力系数统计方法,给出凯威特型半刚性节点单层球面网壳考虑杆件弯矩影响的地震内力系数取值;提出基于地震内力调整系数的凯威特型半刚性节点单层球面网壳的实用抗震设计方法,可为工程设计提供参考。     

杭州国际博览中心单层球面网壳施工技术

杭州国际博览中心城市客厅为单层球面网壳结构,杆件为H型钢,节点为焊接毂节点,直径达60m,总重约600t。结构具有直径大、安装高度高、节点新颖等特点。针对施工难点,介绍了单层球面网壳的施工技术,采用"分块法"进行施工,对网壳的拼装、吊装、测量和焊接进行了阐述。同时,介绍了采用Solidworks等软件进行三维建模指导现场施工的技术。     

钢拱支撑双曲网壳结构施工技术应用

以长沙冰雪世界入口综合楼屋盖钢拱支撑双曲网壳安装为背景,为实现双曲网壳结构的高精度安装,先应用深化设计软件进行三维数字控制,再采取地面散件拼装、分块整体吊装以及嵌补杆件高空拼装的安装方法,最终顺利地完成了该钢拱支撑双曲网壳的安装。经卸载模拟计算,该网壳屋盖的变形及应力均控制在允许范围内,确保了网壳的安装质量和精度。     

网壳式脚手架施工技术的应用和分析

以某工程网壳式脚手架为例,对网壳式脚手架施工难点、设计要点、脚手架制作安装过程、网壳式脚手架质量控制及节点构造等作了全面分析,并指出网壳式脚手架安装滑移施工法是一种新型施工方法,已得到成功应用。     

滑坡失稳时间预测模型

建立了一个简化的单滑面滑坡力学模型,运用尖点突变模型中状态变量的突变来反映滑体的突滑,分析了单滑面滑坡的失稳机制,分析结果表明：滑体突滑失稳的必要条件仅取决于滑动面剪切段介质和蠕滑段介质的刚度比,得到了滑坡突滑时间的计算公式,导出了滑体突滑初速度的计算公式。     

一种新型后张拉整体成型网壳动力性能分析

提出一种新型后张拉整体成型局部双层球面网壳的单弦杆平板网架模型,并通过有限元软件ANSYS建立有限元模型,采用BlockLanczos法对3组缝隙值对应成型后局部双层球面网壳进行模态分析,得到网壳的自振频率和振型,并与相应成型后在单层部分环向补杆网壳进行对比分析。结果表明:成型后网壳的各阶自振频率有随成型前预留缝隙值的增大而增大的趋势;在网壳的单层部分进行环向补杆能有效提高结构刚度,使补杆网壳的各阶自振频率与非补杆网壳相比有显著提高。此外,补杆网壳与非补杆网壳都表现出复杂的动力性能,在进行网壳的动力响应分析时应特别注意。     

预应力双向网格单层网壳结构整体稳定性分析

预应力双向网格单层网壳结构是通过在双向网格单层网壳结构内置入预应力索单元而形成的杂交结构,它能显著提高单层网壳结构的整体稳定性能。本文设置了三种预应力索单元的配置模式,分析预应力索截面积和索内预应力值的大小对结构整体稳定性能的影响,并与对应单层网壳结构进行了比较,体现其稳定性能方面的的优越性。     

基于耦合模型的地下隧道抗震分析研究

在考虑了土与结构的相互作用的基础上,采用耦合模型来模拟土体的分层性、非线性以及土体和钢筋混凝土之间的滑移、拉裂、嵌入以及土体的半无限边界条件。文中首先阐述了接触元建立的方法以及单元刚度矩阵的积分方法;由于无限远处的土场位移、地震作用力皆为零,计算中对该单元刚度矩阵的形式不同于四节点等参元,文中推导了平行无限元的单元刚度矩阵方,并介绍了无限元单元刚度矩阵组装原理。通过对一双洞口矩形截面隧道的地震反应进行分析,为地下结构的抗震设计提供参考意见。     

巨型双层网壳小拼单元悬挑法施工内力分析

介绍采用小拼单元悬挑法安装直径123m巨型双层球面网壳的施工技术,全过程跟踪分析各杆件在施工过程中的内力变化情况及其规律,对该施工技术应用于巨型球面网壳结构安装的可行性给予了肯定,并指出在确定网壳施工方案时应注意的一些问题。     

Geometrically nonlinear numerical procedure for Saint-Venant's problem for a symmetrical elastic shell with a closed contour and circular axis

An original numerical procedure of treating Saint-Venant's problem for toroidal-like shells under pressure and bending moment is suggested. Its peculiarity consists in that the loading and displacement parameters are separated into two groups: the first one describes the ring-like transverse deformation of the shell cross section, while the second the beam-like axial deformation of the latter. One of them is considered separately in the sequential iteration procedure while the other is reckoned to be known. After each step of calculation, the parameters considered to be known are made more exact.A lot of the well-known problems widely presented in the literature are considered. Among them are: (1) Karman's problem, which explains the ovalization of the cross section and the enlarged flexibility of a pipe bend as compared to a straight pipe under bending; (2) the so-called pressure reduction effect when the internal pressure prevents ovalization, which is a demonstration of the influence of the geometrical nonlinearity even at small displacements; (3) Brazier's effect, which deals with nonlinearly enlarged ovalization of an initially straight elastic pipe with an increase in the bending moment.The main advantage of the method is that it allows analyzing a toroidal shell of arbitrary cross section with a variable wall thickness. As an example, a toroidal shell with two long symmetrical axial cracks is considered, where cracks are modeled as the jumps of the contour angular displacement whose values are related to the crack depth.     

铝合金板式节点网壳稳定承载力试验研究

为研究铝合金板式节点刚度对单层球面网壳整体稳定性能的影响,制作一个跨度为8m、矢高为0.5m的K6型网壳模型,对网壳顶点施加4次单向循环荷载。试验结果表明,加载初期网壳表现出超刚性特征,即其刚度大于刚接节点网壳刚度;而后的节点螺栓滑移变形会降低网壳刚度,螺栓滑移引起的网壳变形很大且不可恢复。网壳的失稳属于整体跳跃失稳,但网壳屈曲后可继续承载,且荷载可进一步增大。最后一次单向循环加载时网壳因顶点杆件下翼缘的拉裂而破坏。另外,随着循环荷载逐级增大,网壳再加载初始刚度都有一定弱化。采用ANSYS有限元软件建立网壳分析模型,采用BEAM 188单元和COMBINE 39单元模拟考虑节点半刚性的铝合金板式节点网壳杆件,节点弯矩-转角关系曲线采用四折线模型,有限元分析结果与试验结果吻合较好。     

西宁站风雨棚结构整体稳定性分析

西宁站无站台柱风雨棚采用"钢管混凝土柱+单层柱面钢网壳"结构,结构最大跨度24.3m。单层网壳结构是一种对初始缺陷比较敏感的结构,其稳定承载能力往往由屈曲后性能决定。而传统的特征值分析法往往会过高估计结构的稳定承载能力,也无法了解结构的后屈曲性能。针对西宁站风雨棚结构采用考虑几何非线性的有限元分析方法,对其整体稳定分析进行介绍。     

焊接空心鼓节点在单层网壳结构中的应用研究

通过对一具有足尺节点的单层球面网壳模型静力试验和非线性有限元计算 ,分析了焊接空心鼓节点的刚度对单层网壳结构受力性能的影响 ,研究了该类节点的网壳结构非线性计算模型的适用性 ,并对焊接球承载力进行了修正 ,对于焊接空心鼓节点在网壳结构中的推广应用有实际意义     

含滑移界面复合式衬砌隧道地震响应边界元模拟

采用一种高精度间接边界元方法(IBEM),求解了平面P、SV波入射下“围岩-减震层-浅埋衬砌隧道”体系地震响应及动应力集中效应。引入接触-滑移界面模型,模拟复合式隧道衬砌与围岩之间接触状态。结果表明: 总体上看,随着界面滑移刚度因子增大,衬砌内壁动应力集中因子(DSCF)增大,无滑移状态下应力放大更为显著;SV波入射下,衬砌外壁DSCF则随滑移刚度因子增大而减小;P波垂直入射下,低频情况在隧道左右两端动应力集中十分显著,高频时则在隧道下部应力更为集中。另外,减震层的存在可有效降低衬砌动应力集中效应,随着入射频率增加,减震效果越好,隧道衬砌受力更为均匀;适当降低减震层弹性模量和加大减震层厚度,可取得更好的减震效果。