厦门东海科技园S3#楼结构设计

近年来,全国各地建造了许多优秀的大跨度工程.体育场馆、会议中心、剧院和展览厅建筑的各种功能需求对大跨度屋盖体系提出了大量要求,为了满足建筑建成后的使用功能要求,应采用合理的结构形式及设计方法以确定合适的结构跨度。本文介绍了东海科技园S3#楼的结构设计,包括体系选择、风荷载体型系数选用结构分析方法等。     

圆形双层悬索屋盖静力计算及其预应力计算

一、前言 圆形双层悬索是一种比较优良的屋盖结构形式。建筑工程部建筑科学研究院会作了一个直径15米的试验性建筑并作了模型试验。此后,北京、哈尔滨、沈阳等地都在大跨度建筑设计中采用。北京工人体育馆的建成,是我国在更大的跨度上采用圆形双层悬索结构的开端。 目前,设计圆形双层悬索结构采用的计算公式,多半是“大跨度悬挂式屋盖结构”一书中所发表的几篇文章。其中主要的是建筑工程部建筑科学研究院所写的“我国     

大跨度钢结构屋盖吊装施工技术分析

大跨度钢结构屋盖体系具有跨度大、拼装工作量大、精度要求高、吊装要求高、卸载控制难的特点.该工程主要采用现场拼装、提升和吊装相结合的方式进行大跨度屋盖安装.详细介绍屋盖拼装、提升及吊装方案及卸载过程控制.采用有限元分析软件进行仿真模拟分析,结果表明,大跨度钢结构屋盖施工方案合理可靠,施工周期内屋盖结构构件变形、位移及应力...     

雁栖湖国际会展中心结构设计

雁栖湖国际会展中心采用钢骨混凝土框架-钢筋混凝土剪力墙体系。圆形主会场屋盖跨度为84m,采用了放射状鱼腹式空间桁架体系和混凝土屋面板的大跨度重型屋盖体系,施工工艺为在地面组装和浇筑混凝土,之后整体同步提升。主会场楼面结构跨度为45m,采用钢结构楼盖体系,用TMD减振系统改善楼盖的舒适度性能。介绍了结构的主要分析结果和抗震性能化分析结果,以及屋盖结构的方案选型、受力性能、施工方案设计、关键节点设计等,对45m大跨度楼盖结构的方案选型、舒适度性能进行了研究。     

厦门国际会展中心三期大跨屋盖和楼盖结构设计

厦门国际会展中心三期大跨度屋盖结构采用99m和72m跨度张弦桁架。为抵抗巨大风吸力,屋盖采用混凝土板配重。局部存在27m跨楼盖,采用双向桁架组合楼盖,为减小楼盖振动,设计中采用了TMD减振设备。对于大跨度屋盖,介绍了新型屋盖体系、屋面风洞试验结果以及设计风荷载取值、温度作用计算参数选取方法、张弦桁架及混凝土屋盖的计算结果、混凝土屋盖施工控制等关键设计内容。对于大跨楼盖,介绍了楼盖体系、楼盖振动计算及TMD减振专项设计内容。     

宁波国际会展中心屋盖管桁架结构设计

宁波国际会展中心的小展厅和东、西展厅大跨度屋盖采用了主、次空间管桁架结构体系 ,钢管之间直接相贯焊接。在展厅中部设置了四肢钢管组合柱 ,从而有效地减小了屋盖的跨度与高度 ,使屋盖的用钢量大大减小。为了适应大跨度屋面温度变形的要求 ,采用了滑板式聚四氟乙烯橡胶支座     

中国浦东干部学院钢结构设计及研究

中国浦东干部学院是国家干部培训基地之一,钢结构屋盖的最大跨度近63m,采用了双向正交钢桁架体系。钢屋盖主要支承在钢柱-支撑上,并运用了多种滑动支座、摇摆柱、梭形钢结构桁架柱,以减少屋盖的跨度并丰富建筑的表现手段。主要介绍了大跨度钢结构的结构布置、其动力特性及各工况下的内力分布、基础拉梁、摇摆柱、梭形钢结构桁架柱、滑动支座的设计等内容。     

成都大魔方演艺中心大陀螺钢屋盖结构设计与分析

成都大魔方演艺中心大陀螺钢屋盖采用大跨度空间桁架结构体系,不均匀地承重于剪力墙、部分筒体及框架柱上,支承条件复杂。设计时采用单独的钢屋盖结构模型和含钢屋盖与下部混凝土结构的整体模型进行对比分析,分析结果表明,设计中应充分考虑下部结构对钢屋盖的影响。选取钢屋盖中的关键节点进行有限元模拟分析,针对应力较大的节点,采取有效的加强措施。设计结果表明,屋盖结构不仅能满足建筑的外观及复杂的功能要求,而且具有可靠的受力性能。     

长沙国际会展中心展厅大跨度下凹形钢屋盖结构选型与设计

长沙国际会展中心展厅钢屋盖呈反天际线的下凹形态,室内不设吊顶,屋盖钢结构力求简洁规则,以保证良好的室内观感。严格的观感要求和大跨度为屋盖结构的选型和设计带来挑战,经过多方案比选和优化,最终采用张弦梁结构。介绍了展厅屋盖结构体系选型、结构布置优化、构件形式优选及钢屋盖静动力特性、极限承载力,阐述了下凹形态张弦梁的侧向稳定性问题及解决方案,介绍了关键节点构造。分析结果表明,下凹形张弦梁结构有效满足建筑的美观需要和大跨度钢屋盖的受力需要,结构构件形式的优选和创新进一步突出建筑概念,实现结构构件建筑化。     

宁波国际会议展览中心大跨度钢结构设计

宁波国际会议展览中心主展厅大跨度屋盖支承条件复杂，风荷载效应显著。通过风洞试验确定屋盖的风压分布情况，在网壳结构的部分钢管中填充混凝土以平衡部分风吸力。采用抗震球形钢支座克服支座相对位移对屋盖结构产生的影响。小展厅和东、西展厅大跨度屋盖采用了主、次空间管桁架结构体系，在展厅巾部设置了四肢钢管组合柱，从而有效地减小了屋盖的跨度与高度。为了适应大跨度屋面温度变形的要求，采用了滑板式聚四氟乙烯橡胶支座。     

大跨度桁架几何大变形结构分析的一种数值方法

基于ANSYS平台的二次开发,针对桁架结构几何大变形分析问题提出了一种有效的数值算法。主要思路为:采用两步交替迭代逐步逼近,使平衡状态与变形状态协调、统一,建立并求出变形后的平衡方程及其解;也就是说,首先由已知杆件内力建立计算节点位移的连续方程并求解,然后由已知节点位移建立计算杆件内力的平衡方程并求解,通过多次迭代求得平衡状态与变形状态协调统一的非线性大变形结构分析的精确解。本文方法在整个求解过程中仅需做一次结构分析,此在几何大变形桁架结构的优化设计中更突显其优点。本文方法对扁桁架、大跨度桁架尤其有用。通过编制相应的ANSYS二次开发程序,并由数值算例验证了本文方法的可行性、计算精确和计算效率。     

大跨空间网格结构风振系数探讨

频域法是大跨空间网格结构风振响应实用计算的首选方法，而大跨空间网格结构是频率密集性结构，现在常规的模态分析法已不适合对大跨空间网格结构进行风振响应分析。我国现在仍是采用高耸或高层结构的荷载规范，只取结构的第一阶频率计算风振系数，按此方法进行大跨空间网格结构的风振分析是很不合理的。本文根据模态对系统应变能的贡献，提出了一种简单、有效的方法来计算大跨空间网格结构的风振系数，并通过算例对所提出的方法进行了验证。     

浅谈大跨度空间结构的发展

介绍了大跨度空间结构的应用及其类型划分 ,并从空间网格结构、张力结构两方面作了详细阐述 ,提出了对其进行理论研究的具体内容 ,以使我国大跨度空间结构领域进入世界先进行列。     

我国大跨度空间钢结构的发展与展望

本文阐述了我国大跨度空间钢结构应用与发展的基本情况,这些空间钢结构包括有大跨度大面积网架结构、大跨度大悬臂网壳结构、组合网架结构、组合网壳结构、预应力网架与网壳结构、斜拉网架与网壳结构、铝合金或不锈钢等材料的网架与网壳结构、特种网架与网壳结构等。最后,本文展望了二十一世纪的大跨度空间钢结构。     

大跨度网壳结构抗风研究现状

对大跨度空间结构而言 ,风荷载作用是结构设计中的主要荷载之一。对于大跨度单层网壳结构的抗风设计 ,目前尚无设计规范可依。为对该类结构的风致振动进行深入研究 ,首先回顾和总结了大跨度单层网壳结构抗风设计方法及已有的风荷载模拟技术 ,并指出目前尚存在的问题 ,为大跨度单层网壳结构抗风分析提供借鉴。     

鞍形索网等效静力风荷载研究

针对大跨度屋盖结构多振型参与振动的特点,提出了一套确定该类结构等效静力风荷载的精细化方法。该方法的流程包括风振响应分析和静力等效两个阶段,每个阶段又分为平均分量、背景分量和共振分量等3个部分分别进行研究。风振响应分析时,背景响应分析采用准静力方法;共振响应分析综合运用本征正交分解法(POD法)和Ritz向量直接叠加法。静力等效时,等效静力风荷载的背景分量采用荷载响应相关系数法分析,其共振分量表示为多个主要参与振型惯性力的组合。基于本文的分析方法,对一鞍形索网结构的风振响应和等效静力风荷载进行了研究,探讨了不同风向下、针对不同响应的等效静力风荷载分布情况。结果表明本文方法能够有效地分析大跨度屋盖结构的风振响应和等效静力风荷载,能够解决大跨度屋盖结构中多振型参与振动这一主要问题。     

Stability analysis of large‐span steel truss structure under local cooling from fire extinguishing system

In case of a fire in large‐span steel structure buildings, the firefighters usually use water to cool the steelwork. However, during the cooling by the spraying water, the collapse of these structures is unclear. In this paper, a large‐span center is taken as an example to study the overall mechanical response process under local cooling conditions in fire. The Fire Dynamics Simulator has been used to investigate the temperature field distribution rule of large‐span buildings under fire. Using the coupled thermal‐mechanical method to study the overall mechanical response process of steel structure under local abrupt drop in temperature, displacement and stress variations of the large‐span steel structure under local cooling have been analyzed. Results of this study show that the temperature distribution in large‐span structures is nonuniform in fire. Using spraying water to cool the structural members in fire can cause the structural stress field redistributed that may lead to further damage to the structure.     

土木结构的光纤光栅与布里渊共线测试技术

针对目前分布式应变测试技术存在精度和空间分辨率均较低、采样频率低、系统造价高等缺点,以及高精度的单点应变测试技术无法解决范围广、距离长、变形大、位置隐蔽等特征的结构损伤监测问题,考虑实际工程传感器布设占据结构健康监测系统造价的极大比例,提出将光纤布里渊全尺度传感技术和准分布式高精度光纤布拉格光栅测试技术相结合构建融合全尺度分布式和局部高精度共线的智能监测方法与集成系统,并研制开发出支持该技术方便实施的高强、高耐久性传感探头,即无焊点超长尾纤光纤光栅—纤维增强聚合物复合智能筋,通过三点弯曲钢筋混凝土梁应变分布试验和实体平行钢丝拉索索力测试试验,验证了该系统的有效性和突出优点。该技术有望为实际大规模、大跨度复杂结构提供理想的损伤监测手段。     

多跨多层预应力砼结构设计研究

本文以一个多跨多层大跨度预应力砼结构工程设计为例，提出了一种与现在常用结构方案不尽相同的解决大跨度结构设计的方案。尤其在解决总长度大的多跨大跨预应力连续梁的设计方面有所创新。这种结构方案构造合理，施工可行，经济效益显著。     

大跨度屋盖结构的等效静风荷载

采用完全二次型组合(CQC)方法可以对复杂大跨度屋盖结构的风振响应做精确的分析,但由于此类结构存在模态密集、模态间耦合等问题,在等效静风荷载(ESWL)计算方面,适用于高层建筑结构顺风向抖振分析的阵风因子法对于此类结构并不适用,故ESWL的计算要复杂得多。本文结合刚性建筑模型的风洞同步多点测压试验,提出了测点影响系数(TIC)方法实现了测点风压系数向结点荷载的快捷转换,在采用CQC方法精确分析结构风振响应的基础上,将模态响应进行组合而形成一组等效的时变荷载,从而将原来复杂的动力学问题转换为简单的准静态问题,最后应用荷载响应相关(LRC)方法计算了结构的等效静风荷载。本文方法适用于任意复杂结构的ESWL计算,将其应用于某奥运场馆的风振分析和ESWL计算,结果显示了这种方法的有效性。