大跨度钢桁架受力性能实测与分析

介绍某体育馆的大跨度钢桁架现场测试情况,包括测试内容、测点布置、数据的采集与处理.针对所测应力及挠度的变化趋势进行分析,并提出施工过程中需要注意的问题.实测结果表明,该结构设计合理,能满足承载力及变形要求.     

大跨度钢桁架受力性能实测与分析

介绍某体育馆的大跨度钢桁架现场测试情况,包括测试内容、测点布置、数据的采集与处理。针对所测应力及挠度的变化趋势进行分析,并提出施工过程中需要注意的问题。实测结果表明.该结构设计合理,能满足承载力及变形要求。     

超大跨度网络拱结构的分析

网络拱结构系由上弦拱、下弦杆及交叉倾斜的系杆组成的一种新型结构形式.本文阐述了网络拱结构的特点及分析原理,提出了一个网络拱结构的简化分析方法,并举例以说明其应用.最后对网络拱在大跨度建筑屋盖中的开发应用提出了一些设想和方案.     

立体桁架拱结构的稳定性分析

本文分别采用单拱单元和多拱单元子系统,对有支撑和无支撑的两种立体桁架体系进行了稳定性研究,对桁架结构的线弹性稳定性、几何非线性弹性稳定性、弹塑性稳定性和有初始缺陷的桁架结构几何非线性稳定性进行了系统分析,研究结果可以为桁架拱结构的设计提供理论指导和设计参考.     

大跨椭球面圆形钢拱结构的强度及稳定性分析

九寨沟甘海子国际会议度假中心温泉泳浴中心为一平面尺寸150m×65m的椭球形壳体。为满足建筑设计简洁通透的要求,该工程采用了沿椭球面短轴方向布置圆形钢拱结构为主要承载构件、拱间沿长轴方向布置矩形钢管作为檩条的结构方案。圆形钢拱则采用了一种新颖的上部∏形截面、下部圆管截面构成的组合截面形式。本文介绍了该结构的结构选型,分别给出了单拱结构、整体结构的内力分析、线性特征根屈曲分析及几何非线性分析的分析结果。分析表明,在升温条件下壳体结构出现很大的薄膜压应力,结构的稳定承载能力急剧下降。本文提出通过在结构中部设置伸缩缝的方法调整壳体屈曲前的薄膜应力状态,释放部分温度应力,从而达到提高结构整体稳定性的目的。     

大跨度钢屋盖整体模型试验

以某体育场1／20整体钢屋盖模型为研究对象，从多个方面对斜交拱支网壳结构整体协同工作性能进行了研究，对模型试验数据与线性屈曲分析和非线性整体稳定分析结果进行对比，得到了决定模型破坏形态的关键因素。     

新型大跨度索结构避难帐篷现场试验与数值模拟

基于现场试验,对实测风荷载作用下索结构避难帐篷的顶点位移进行了数据测量.通过试验结果分析了风速对顶点位移的影响,得出了实测风荷载与结构顶点位移之间的变化关系.并采用ABAQUS有限元软件对大跨度索结构避难帐篷进行了有限元模拟,证明了有限元结果与试验结果有较好的一致性.在此模型基础上通过降低脚手架材料的刚度,模拟不同刚度条件下结构的风载-位移响应,同时模拟了雪荷载作用下的受力性能.研究结果表明:大跨度索结构避难帐篷的抗风以及抗雪荷载性能均达到设计使用要求.     

大跨度网格状门式刚架结构及其受力性能研究

网格状门式剐架结构是结合了立体桁架结构和门式刚架结构受力优点而衍生的一种大跨度结构形式。本文的讨论 基于该结构形式在一个72m跨度、刚架间距为15m的结构中的工程应用。作为一种以平面受力为主的结构形式,文中阐 述了其结构布置的一般原则,特别是纵、横向抗侧力系统设置的必要性。由于横梁与柱的协同工作,静力性能分析表明该 结构跨中内力和变形可大幅度降低,跨越能力增强。文中讨论了该类结构抗震设计的一般原则,考察了结构在纵向水平、 横向水平以及竖向地震作用下的抗震性能。对各向地震响应,比较了分别采用反应谱法和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)简化方法进行计算的数值差异。文中最后讨论了梁柱交界区、柱脚区以及屋面支撑系统中构件和节点设计 的相关问题。     

特大断面大跨度隧道围岩变形的现场试验研究

 结合广州龙头山双洞八车道高速公路隧道工程实践,对特大断面大跨度隧道施工中围岩变形进行相关监测,分析变形随时间变化规律、不同开挖工序引起的纵向和径向空间围岩变形规律。研究结果表明：特大断面大跨度隧道采用双侧壁导洞法施工,能较好地控制围岩变形;在特大断面大跨度隧道施工过程中,右导洞上台阶、左导洞下台阶以及核心土开挖对围岩变形影响较大,是施工主要控制点;特大断面大跨度隧道开挖的纵向影响距离大致为一倍洞径左右,与导洞跨度基本相同,为6～8 m;洞顶垂直向径向影响距离约为25 m,左导洞顶30°方向的径向影响距离约为15 m。该研究结论可为类似条件下特大断面大跨度隧道设计施工和现场监测提供借鉴与参考。     

初始几何缺陷对大跨度钢桁架吊装稳定性影响

利用大型通用有限元软件ANSYS对大跨度钢桁架吊装过程建立了有限元模型,研究了初始几何缺陷对大跨度钢桁架吊装的稳定性影响。结果表明,在两吊点方案中容易发生屈曲的位置为跨中上弦杆部分,而四吊点方案在吊装过程中跨中下弦杆部分较易发生平面外失稳。     

北京新机场航站楼大跨度钢结构主楼C1区静力和抗震性能试验研究

北京新机场航站楼大跨度钢结构的最大结构单元长度504m,最大跨度125m,属于超限高层建筑结构。选取北京新机场航站楼屋盖钢结构C1区结构单元制作1∶10缩尺模型进行静力和拟静力试验,研究C形柱体系与上部屋盖结构组成的整体结构的静力和抗震性能。研究结果表明：在竖向荷载作用下,结构响应的试验值与有限元模拟值吻合较好;在水平往复荷载作用下,C形柱的破坏形式为局部杆件的屈曲和断裂,在破坏发生后C形柱的承载能力没有显著下降,变形没有显著增大,整体稳定性能良好;C1区整体结构的耗能能力比较稳定,进入弹塑性工作阶段后结构刚度衰减较快;C1区整体结构的破坏模式为广义的梁端出现塑性铰,满足“强柱弱梁”的结构设计要求;C1区整体结构可以承受超过9度罕遇地震作用,结构具有较高的安全储备,抗震性能良好。     

浅谈钢拱结构的稳定

针对钢拱结构在施工阶段常常遇到的稳定问题,对平面内屈曲和平面外屈曲两种钢拱结构可能出现的失稳形式进行了描述,着重对两种失稳形式的机理进行了分析,为保证钢拱结构的安全性与经济性提供了理论依据。     

大跨度方钢管空间桁架结构的稳定性分析

某体育馆的一榀方钢管空间桁架同时承受竖向及水平荷载作用,通过线性屈曲、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,同时考虑几何非线性及材料非线性能较好地反映结构的实际承载能力,该桁架结构具有一定的安全储备.     

网架钢结构施工缺陷分析与处理

通过对网架钢结构常见的施工缺陷进行总结,结合实际工程针对不同的缺陷类型提出了相应的整改加固措施,并验证了整改加固效果.重点采用有限元计算的方法,分析了安装误差和杆件初始弯曲对网架钢结构的影响.分析结果表明：安装误差可能会对网架钢结构造成不安全影响,从网架钢结构的安全性出发应采用有效方法评估安装误差对结构的影响;而杆件过大的初始弯曲将显著降低杆件的稳定承载力,在施工过程中应尽量避免造成此类缺陷,对已有缺陷的杆件必须进行纠正或者更换.     

大跨度张弦钢桁架的预应力施工

广州国际会议展览中心展览大厅钢桁架采用预应力张弦立体桁架结构形式，是该类结构在国内最新应用的、跨度最大的工程．本根据设计提供的荷载资料，对张弦钢桁架在各基本受荷下的内力及变形进行计算分析，并最终确定预应力施工方案．同时，为确保施工质量与安全，并对理论计算结果进行对比，制订了相应的检测方案．     

大跨径钢桥面防水粘结层应力分析

以润扬长江公路大桥为工程背景，采用有限元方法对铺装层和防水粘结层进行力学分析，分析结果可以为防水粘结材料的选择和防水粘结层的设计提供理论指导。     

德令哈市体育场钢结构整体稳定性分析

利用通用有限元软件对青海省海西州德令哈市体育场罩棚进行整体稳定性分析,罩棚采用桁架拱结构形式,整体稳定性分析时考虑了初始缺陷、荷载作用范围及拱脚约束形式的影响.先对结构进行特征值分析,然后利用非线性有限元分析方法得出结构受载全过程荷载-位移曲线,以此为基础分析桁架拱结构整体稳定性能的基本规律.结果表明:结构整体稳定性随初始缺陷增大而降低;结构在全跨荷载作用下的稳定性比半跨荷载略高,结构在半跨荷载作用下整体稳定性对初始缺陷更为敏感;结构的整体稳定性随支座刚度的增大而增大.     

Multi-scale damage analysis for a steel box girder of a long-span cable-stayed bridge

Accurate evaluation of the effect of possible damage in critical components on the dynamic characteristics of a structure is of critical importance in developing a robust structural damage identification scheme for a long-span cable-stayed bridge. The strategies of finite element (FE) modelling of a long-span cable-stayed bridge for multi-scale numerical analysis are first investigated. A multi-scale model of the Runyang cable-stayed bridge is then developed, which is essentially a multi-scale combination of a FE model for modal analysis of the entire bridge structure and FE sub-models for local stress analysis of the selected locations with respect to the substructuring method. The developed three-dimensional global-scale and local-scale FE models of Runyang cable-stayed bridge achieve a good correlation with the measured dynamic properties identified from field ambient vibration tests and stress distributions of a steel box girder measured from vehicle loading tests, on the basis of which the effectiveness of some damage location identification methods, including a modal curvature index, a modal strain energy index and a modal flexibility index, are evaluated. The analysis results show that the effect of the simulated damage in various components of the steel box girder on the dynamic characteristics of a long-span cable-stayed bridge should be properly considered in structural damage analyses using multi-scale numerical computation.     

超大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构试验研究

以典型的超大跨度斜拉桥——苏通大桥锚箱式索梁锚固结构为研究对象,采用理论研究与模型试验相结合的研究方法,对大跨度钢箱梁斜拉桥锚箱式索梁锚固结构试验模型的设计方法、结构的传力途径、主要构件的应力分布及其传力机理等关键问题进行研究。研究表明:对于各关键构件实际力学特性及结构边界条件的准确模拟是确定锚箱式索梁锚固结构模型设计方案的关键;锚箱结构各主要受力构件的传力特征存在较大差别;各传力构件均存在不同程度的应力集中,其中腹板、锚箱底板和锚箱顶板的应力集中问题较为突出。整体而言,苏通大桥索梁锚固结构设计合理,承载能力满足设计要求。