国家体育场大型空间箱形截面扭曲构件的加工技术

国家体育场钢结构工程,构件弯扭,建筑造型复杂,加工制作难度非常大.本文通过对构件形成的原理与规律的研究,为工程加工制作的顺利进行奠定了基础,开发了三维特形构件软件,提高了生产效率,并对弯扭构件的加工、制作全过程进行了总结.     

国家体育场大型空间箱形截面扭曲构件的加工技术

国家体育场钢结构工程,构件弯扭,建筑造型复杂,加工制作难度非常大。本文通过对构件形成的原理与规律的研究,为工程加工制作的顺利进行奠定了基础,开发了三维特形构件软件,提高了生产效率,并对弯扭构件的加工、制作全过程进行了总结。     

昆明新机场航站楼钢彩带空间弯扭箱体构件制作技术

复杂钢结构构件特别是空间弯扭构件的加工制作,如何确保构件的加工精度、曲线符合设计要求,是一个重要挑战.昆明新机场航站楼造型独特的彩带空间弯扭构件,采用空间任意扭曲箱形构件自动生成软件,对壁板的展开进行计算机精确放样.同时,对壁板的成型过程和成型后的检测采用专用检测样箱进行全面检测,解决了构件复核检查的难题.采用先加工制作箱体壁板,然后合拢组装成箱体的方法,解决了彩带箱体内横隔板焊接困难的问题.     

板式箱型弯扭构件制作关键技术

板式箱型弯扭构件外形扁平,宽高比大于2,内部设置多道纵横向加劲肋,具有与矩形箱型弯扭构件不同的构造特征,因此其制作技术也不相同,本文对该类构件的成型原理、深化设计方法、制作工艺及测量方法进行了详细介绍.弯扭零件的展开方法是其详图设计时的一个关键内容,常见的方法有近似三角平面展开法、专业软件展开法和AUTOCAD专用模块展开法等,这些方法各有其特点.另外,弯扭零件成型过程中的回弹问题一直是该类构件制作中的一个关键问题,其回弹率与钢板的材质、厚度、宽度、下压量、压力及扭曲度等多种因素有关.文中介绍的研究成果已成功应用于大连国际会议中心的建设任务,对类似构件的制作具有较好的参考价值.     

空间弯扭箱形截面构件的数字化三维建模与放样技术

空间弯扭箱形截面构件的轴线在两个主平面内弯曲,其横截面同时还发生扭转,此类构件加工详图的设计是国家体育场钢结构深化设计工作的一个技术难点.分析了空间弯扭构件的几何构造特点,研究了构件的三维造型方法,建立了对应的数字化计算机模型,编制了壁板展开放样的计算机算法.在AutoCAD图形平台上以ObjectARX和C 语言为工具开发了空间弯扭构件的三维建模及壁板展开放样的软件系统.该软件已被成功地应用于国家体育场钢结构的深化设计工作中.     

昆明新机场航站楼钢结构模拟拼装技术应用

昆明新机场航站楼钢彩带体系主要由彩带结构和悬臂钢柱组成,钢彩带共有7根,主要由大截面箱梁构成.本工程彩带设计为空间弯扭构件,为确保钢结构安装精度,必须进行工厂预拼装.鉴于钢彩带构件外形尺寸大、分段制作,且对构件制作精度、接口尺寸要求高,采用计算机模拟拼装技术.以4号钢彩带为例,主要介绍了模拟拼装技术原理、拼装工艺,检测结果显示构件加工精度符合设计和安装精度要求.     

装配式异形钢结构构筑物施工技术

南阳月季大观园湖心装配式异形钢结构构筑物由空间弯扭构件组成,构件制作和现场施工难度大。通过分析钢结构深化设计、构件加工制作和现场施工3个环节的难点,提出了解决措施,确保了质量安全可控,缩短了工期,达到了预期的建筑造型效果。     

弯扭箱形钢构件受拉性能与破坏机理

弯扭箱形钢构件是指在箱形钢构件的基础上,2个端部绕构件轴线发生扭转、沿构件纵向发生弯曲的复杂构件。因优美的建筑造型,弯扭箱形钢构件近年来在国内外的大跨度空间结构中逐步得到应用,然而目前对于弯扭箱形钢构件的受拉性能和破坏机理尚缺乏系统性的研究。利用ABAQUS有限元程序建立了受拉作用下弯扭箱形钢构件的数值分析模型,通过试验验证了计算模型的准确性。研究了钢材强度、弯曲曲率、截面相对扭转角和钢板厚度等参数对弯扭箱形钢构件受拉承载力的影响规律。分析结果表明:随着钢材强度和钢板厚度的增加,弯扭箱形钢构件的屈服受拉承载力明显提高;构件弯曲程度和截面相对扭转角的增大会明显降低其屈服受拉承载力。另外,还分析了弯扭箱形受拉钢构件的破坏模式和受力机理,研究结果可为实际工程中弯扭箱形钢构件的设计和应用提供参考依据。     

空间弯扭箱形截面构件的数字化三维建模与放样技术

空间弯扭箱形截面构件的轴线在两个主平面内弯曲,其横截面同时还发生扭转,此类构件加工详图的设计是国家体育场钢结构深化设计工作的一个技术难点。分析了空间弯扭构件的几何构造特点,研究了构件的三维造型方法,建立了对应的数字化计算机模型,编制了壁板展开放样的计算机算法。在AutoCAD图形平台上以Ob-jectARX和C++语言为工具开发了空间弯扭构件的三维建模及壁板展开放样的软件系统。该软件已被成功地应用于国家体育场钢结构的深化设计工作中。     

空间弯扭钢结构构件的制作工艺研究

空间弯扭构件的制作难点是零件成型质量与效率,空间定位精度的保证措施。主要制作工艺有:坐标转换、胎架制作、零件成型、焊接,包含样线架创新,计算机辅助等工艺。样线架创新工艺与计算机辅助工艺使得零件成型精度与成型效率大幅提高。滚压结合成型技术使钢构件有较好的外观效果。工艺研究成果可用于截面为箱形、菱形、三角形等多边形的空间弯扭钢结构件制作。     

可调节拼装支架的研究与应用

深圳湾体育中心钢屋盖是单层空间变曲面弯扭斜交网格结构,构件截面为箱型。根据现场实际情况,将整个屋盖划分为若干个单元,每个单元又分段制作,将构件运至现场后进行地面拼装,最后把单元体吊至高空进行组装。由于屋盖单元面积大、拼装精度要求高,且每个单元形式各不相同,给项目施工带来不少困难。该文介绍的可调节拼装支架的研究与应用,包括:单元划分、拼装支架设计、拼装支架应用等内容,保证了钢结构安装精度和质量,为项目节约了施工成本。     

重庆东水门长江大桥钢桁梁关键制作技术

重庆东水门长江大桥是国内首座双塔单索面钢桁梁斜拉桥,钢桁梁采用无竖杆整体节点三角桁架,上、下层桥面系连接关系复杂、刚度较大,中纵梁内设置锚箱,作为索梁连接的主要构件。由于设计结构独特,生产制作难度较大,为保证产品质量,在重要杆件制作时,主要采取后孔法与先孔法相结合、自制大型整体桥面组装胎架,精度控制与管理、整体划线及选用、合理施焊顺序等施工工艺措施,为桥位顺利安装架设提供保障。     

复合受力状态下混凝土构件的破坏

用混凝土的破坏准则分析了复合受扭构件的各种破坏,我国现行的混凝土结构设计规范中的压弯剪扭复合受力构件计算公式偏于保守,不利于普通和高强混凝土的受扭承载能力的计算,应用调压力场———变角空间桁架模型对压弯剪扭复合受扭构件进行受力分析得出的承载能力计算公式简单,适用性强,值得推广。     

盾构隧道施工阶段管片局部开裂原因初探

钢筋混凝土管片作为盾构隧道最基本的结构单元，其破损和开裂必将造成隧道质量问题，并最终影响隧道的使用寿命。在施工过程中，发现部分管片螺栓孔附近出现开裂或破损，为分析出现裂缝或破损的原因，首先，通过3对标准块管片足尺正、负弯曲试验，发现并没有出现上述裂缝，从现象上证明该开裂不是由于管片问相对弯曲位移产生的；然后，通过三维有限元模拟，分别计算1对标准块管片在相对弯曲和相对扭转时的应力分布，通过分析应力云图和截面应力等值线发现，施工过程中出现的开裂和破损是由管片问相对扭转引起的。     

积雪荷载作用下冷弯Z形檩条的设计分析

近年来,国内多次出现门式刚架轻型厂房在暴风雪作用下发生破坏,尤以檩条破坏较为严重,多数发生侧向弯曲和扭转破坏。目前,国内对冷弯斜卷边Z形檩条的计算通常不考虑扭矩的影响,仅验算弯矩作用下的强度及稳定性。因此,积雪荷载作用下檩条发生的扭转变形导致的结构破坏应引起关注。通过研究分析积雪荷载的特点,檩条破坏的原因,扭转对冷弯斜卷边Z形简支檩条承载力的影响,提出设计建议。     

L形柱结构附加扭转试验及剪扭承载力分析

在试验的基础上,考察了在低周反复荷载作用下L形柱所产生的扭转效应,并借鉴规范对复合受力构件剪扭承载力的计算方法,定量地分析了附加扭矩对L形柱所产生的影响.研究结果表明:单个L形柱和结构中的L形框架柱受扭性能不同,前者对水平荷载的加载角度表现敏感,非对称加载时,附加扭矩的影响不可忽略,设计中应考虑弯剪扭的复合作用;而后者作为结构中协同工作的一部分,抗扭性能明显改善.     

两种土样剪切波速测试方法的对比试验研究

扭剪波传感器是一种刚刚兴起的土样剪切波速测试装置。将扭剪波测试方法与弯曲单元测试方法通过试验进行了对比，对比结果表明：无论对于粘性土还是砂性土，弯曲单元方法测试结果比扭剪型剪切波速传感器测试结果偏低20％左右。然后用理论剪切波速已知的有机玻璃棒对扭剪型剪切波速传感器的测试结果进行了验证，发现该方法测试结果与理论值相差仅1．2％。这表明用扭剪波测试土样的剪切波速是一种更加可靠的方法。     

考虑肋梁偏心的现浇梁板式结构的有限元分析

在有限元分析现浇梁板式结构的基础上 ,考虑了梁对板偏心的影响 ,从而使分析更能反映结构的实际受力情况。分析表明考虑肋梁的偏心以后 ,结构的整体刚度明显增加 ,变形减小 ;肋梁的弯矩与不考虑肋梁偏心时的弯矩相比变化不大 ;扭矩较不考虑肋梁偏心时的增大 ;板的内力较不考虑偏心时的减小     

浅谈钢结构窄板构件防变形制作方法

随着我国建筑要求的不断提高,建筑外形美观越来越受到重视,伴随着建筑形式的多样,结构形式也变得更加复杂,空间弯扭异形钢结构应用也越来越广,给钢结构制作厂家带来了巨大挑战。其中大跨度钢结构因其美观的外形设计,越来越受到设计师和业主的青睐,其中飘带等窄板类钢结构也越来越受到广泛的应用。但因其独特的结构形式,使其在制作过程中遇到不少困难,尤其是其在制作过程中的变形控制是制作的重难点。     

地震作用下斜向吊脚框架结构扭转性能分析

通过几组算例,对斜向吊脚框架在地震作用下的扭转性能与普通框架结构进行了分析和比较,并提出山地建筑吊脚框架结构设计时应充分考虑各种影响结构抗震性能的因素,以确保建筑的安全性和合理性。