国家体育馆屋盖双向张弦空间桁架结构模型试验成功

本刊讯近日,国内第一个双向张弦工程,也是建成后国内外跨度最大的双向张弦桁架结构(114×144.5米)——国家体育馆(主馆)屋盖双向张弦空间桁架结构模型试验在北京市建筑工程研究院科研骨干的主持下取得了成功。国家体育馆工程作为奥运会三大场馆之一,其屋盖大跨度双向张弦结构在     

张弦空间结构的构成形式与空间工作机理

从张弦结构的工作机理出发.介绍了具有代表性的安徽大学体育馆张弦梁式空间网壳结构、北京大学体育馆张弦辐射桁架壳体结构和泉州市体育馆张弦平行桁架壳体结构的拉索撑杆体系在既定的刚性结构下的布置形式.在对三个体育馆屋盖结构进行静力参数分析的基础上,总结了张弦结构的空间工作机理和张弦空间结构的体系特征.分析表明,根据张弦结构的工作机理可以将相同的刚性结构与不同布置形式的索杆体系相结合构造出结构性能存在差异的张弦空间结构;整体张弦网壳具有优于局部张弦网壳的结构性能;降低曲面刚性结构产生的强大支座推力,并使结构具有足够刚度的有效途径是将刚性结构与索杆体系相结合构成自平衡的预应力张弦结构.     

张弦空间结构与下部结构静力相互作用分析

根据国内张弦结构项目屋盖的关键受力构件布置方式与支承边界平面水平投影线的组合进行了屋盖结构分类,从屋盖支座设置方式和索初始预拉力入手,分析了张弦桁架结构屋盖在不同支座形式时不同索初始预拉力对下部支承结构的作用力及屋盖结构的力学响应。分析表明,为充分实现张弦屋盖的自身控制功能,降低张弦桁架空间屋盖与下部支承结构的静力相互作用影响,应从屋盖结构总体系的层面综合考虑进行张弦桁架空间屋盖结构的布置,合理确定索初始预拉力,从而正确选择结构静力设计计算模型。     

某建筑功能复杂的综合体育馆大跨结构设计

成都体育学院综合体育馆项目主体采用现浇混凝土框架结构体系,屋盖大跨度钢结构采用张弦桁架,存在建筑功能复杂、楼板不连续、斜柱、扭转不规则等特点。介绍了项目的结构设计详情,对项目中大跨度钢结构屋盖进行多种结构方案比选,充分考虑建筑外形特点,采用张弦桁架结构实现了建筑结构一体化设计。对大跨度钢结构屋盖进行了线性和非线性稳定分析,结果表明结构稳定性能较好;采用动力方法对大跨度钢屋盖结构进行了防连续性倒塌分析,并对屋盖结构的关键节点进行有限元分析,改善了《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)关于销轴节点局部承压的计算方法。采用大直径缓连接预应力技术保证大跨度混凝土结构的安全,同时采用变截面的次梁设计方法解决了支承主梁的剪扭计算超限的难题。     

合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度钢-铝组合张弦空间桁架屋盖体系设计技术研究

针对合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度屋盖,提出一种钢-铝组合张弦空间桁架新型受力体系,其中上部组合桁架的下弦杆、腹杆采用钢构件,组合桁架上弦杆采用铝合金型材,撑杆和拉索为钢结构,该体系集合了传统张弦桁架空间受力特点和铝合金结构的优点,形成铝合金主结构与屋盖围护系统一体化设计。介绍了屋盖受力体系的构成、钢-铝合金连接节点、一体化屋面和张弦桁架的分析设计结果,同时研究了屋盖结构的稳定性、抗连续倒塌等问题。分析结果表明,屋盖体系各项指标均满足规范要求,可为钢-铝合金组合空间桁架结构体系的研究和应用提供参考。     

张弦桁架屋盖施工技术研究

某屋盖结构采用张弦桁架结构,文章主要介绍了张弦桁架高空滑移安装的施工方法与弦桁架拉索预应力张拉施工方法。     

120m跨张弦桁架结构施工方法研究

南京河海大学水流试验大厅A区屋盖采用张弦桁架结构,结构主要由多榀桁架组成,桁架之间由支撑桁架、三角形支撑桁架串联,形成整体的张弦桁架结构.与常规的张弦桁架结构相比,其具有桁架跨度大、变形控制难、结构复杂的特点.通过对屋盖结构进行整体分析,控制张弦桁架的变形,提出了张弦桁架的张拉施工方案,包括各榀张弦桁架的张拉轴力和张拉顺序,并考虑了相邻桁架在张拉时的相互影响.分析研究表明,通过恰当的施工顺序,可以在张拉时,使相邻桁架的相互影响控制在允许的范围之内.     

某体育文化中心大跨屋盖结构设计

根据建筑效果的需求,上海某体育文化活动中心屋盖选用双向正交布置的张弦桁架结构,通过建立屋盖与下部混凝土结构的整体模型,分析了各工况的结构内力和变形,并利用ANSYS有限元软件对屋盖结构进行了极限承载力分析,结果表明屋盖结构具有良好的受力性能。     

新疆国际会展中心二期结构设计

新疆国际会展中心是中国-亚欧博览会的主会场,本项目为其二期工程,主体结构主要分为展厅和屋盖两部分,展厅采用框架结构体系,屋盖采用张弦桁架结构体系。介绍了展厅结构和屋盖结构的构成,张弦桁架的稳定分析,同时对设计中的若干细节问题进行了研究,如不对称滑动支座、铸钢与高强钢的对接、抗连续倒塌设计等问题,可供同类工程参考。     

国家体育馆双向张弦结构预应力施工模型试验研究

通过模型试验研究了国家体育馆屋盖双向张弦结构的预应力施加方法。从索力大小、钢结构应力和竖向位移及其变化幅度等方面对比分析了两种张拉方法的优缺点。最后得出适合国家体育馆的预应力施工方案,所得结论对双向张弦结构预应力施工方法具有实际借鉴意义。     

Evaluating overall safety of complex large-span hybrid-string structures

A ‘hybrid-string’ structure is a new form of hybrid structural system, which has been developed and used extensively in the construction of large-span structures. In order to ensure an overall safety and to evaluate the degree of safety for such structures, performance-based design and disaster analysis (in addition to the general analysis) are suggested. Examples of such hybrid-string structures are discussed and details of the sequence of design requirement are highlighted.     

Evaluating overall safety of complex large-span hybrid-string structures

A 'hybrid-string' structure is a new form of hybrid structural system, which has been developed and used extensively in the construction of large-span structures. In order to ensure an overall safety and to evaluate the degree of safety for such structures, performance-based design and disaster analysis (in addition to the general analysis) are suggested. Examples of such hybrid-string structures are discussed and details of the sequence of design requirement are highlighted.     

深圳大运会篮球馆屋盖结构稳定性分析

弦支穹顶结构是一种新型的空间张拉结构体系,兼具索穹顶结构的柔性和单层网壳结构的刚性,既经济美观,又具有良好的整体刚度和承载能力。然而,空间结构的稳定性一直是研究设计该类型结构的关键问题,以至在结构及杆件设计中常起到主要控制作用。基于基本的稳定理论,对于弦支穹顶结构体系的线性及非线性稳定性进行深入研究,建立一套系统的稳定计算方法及杆件计算长度系数的合理取值方法,并指导应用于华南地区首例采用弦支穹顶结构体系的2011年世界大学生运动会(深圳)篮球馆屋盖结构的设计中,取得良好的经济效果。     

张力结构节点设计评述

张力结构是空间结构体系中靠预应力提供刚度的一类特殊结构。由于利用了材料的强度而提高了结构的刚度,所以,节点设计是张力结构设计以及分析中的重要方面,本文从节点的概念设计,刚度设计,强度设计,极限承载力分析以及制作安装等角度综合考虑,分类讨论了张力结构的节点设计问题,通过三维实体从构造和概念上分析了几种张力结构节点模型。     

PKPM软件中钢筋混凝土柱双偏压配筋设计方法

双向偏心受压构件的承载力计算是钢筋混凝土结构设计中比较复杂的一项计算,常用结构分析设计软件来进行计算,本文对PKPM软件中的钢筋混凝柱双偏压计算分析和配筋设计作了详细介绍,可以作为使用PKPM进行结构设计时的参考。     

某工程屋盖结构方案设计

玻璃幕墙钢结构体系由于其造型丰富,外形美观,受力合理等优点,目前在体育馆、会展中心等建筑中得到了广泛的应用。结合某工程屋盖设计,对异形玻璃幕墙钢结构体系进行分析,可为同类工程设计提供参考。     

某张弦梁屋盖结构的设计与施工

本文首先介绍了张弦梁体系的结构形式、受力性能和一些基本特点.然后重点总结了张弦梁体系在结构设计和施工中的一些技术要点,并结合一个工程实例,详细阐述了设计中遇到的一些问题和解决的方法.     

膜结构设计(3)膜结构的荷载态分析与结构设计

由于膜结构特殊的力学特点 ,其结构分析与设计过程明显不同于传统结构。着重对膜结构荷载态分析中的一些主要问题进行了探讨 ,包括荷载取值、特别是风荷载的确定方法 ;荷载态分析的方法及需要注意的一些问题 ;常见的膜结构分析软件等。在此基础上 ,介绍了如何根据计算结果来判定结构性能的优劣 ,以及设计膜、索及索具等构件。     

大跨度张弦梁结构若干问题的探讨

张弦梁结构是近年来大跨空间结构领域兴起的一种新的结构类型,并在我国大型工程中有所应用,但对该种结构设计和施工过程的理论研究并不完善,文中对大跨度张弦梁结构设计和施工中的若干问题进行较深入的探讨,以促进其合理应用。     

Design method research into latticed shell tube-reinforced concrete (RC) core wall structures

Latticed shell tube-RC core walls are a new structural system with RC core walls in the center and latticed shell tubing on the outsides. The shear rigidity of RC core wall is big, and the resisting overthrow capability of external latticed shell tubes is powerful. This combination can reduce structural damage that could be caused by seism, and it remarkably enhances the anti-seismic capability of structures. The basic design procedure for constructing these structures is introduced sequentially, particularly pointing out the key problem of the design. A comprehensive structural analysis is carried out and the performance of the new structure is evaluated thoroughly. A new practical method is proposed for evaluating this kind of structure, which uses an equivalent bars model to simulate the RC shear wall and slabs approximately, giving it similar rigidity and mass as existing structures by adjusting the elastic modulus and density of the material. Finally, the related design method is demonstrated with a project, and it is proved to be applicable to high rise building design.