安哥拉某体育场悬挑桁架屋盖施工技术

安哥拉卢班戈体育场看台罩棚采用由多榀悬挑钢管桁架及桁架间支撑杆性组成的空间钢管桁架体系.受当地条件制约,施工现场没有塔吊等大型吊装机械,桁架施工无法采用整体吊装方案.根据该工程的结构特点、场地条件和现场可供利用的吊装机械情况,制定了一套分段拼装,旋转拉升的施工方案,并为此设计了能够转动的梁柱节点,分析了在拉升过程中的受力性能.为了验证此施工技术的可操作性,确保现场施工万无一失,还在国内进行了足尺模型拉升试验.理论分析及实际操作均表明,此施工技术可有效解决小机械安装大结构的问题.     

大跨度方钢管空间桁架结构优化设计

以桁架结构的总质量最小为目标函数,考虑杆件的强度、刚度、稳定性等约束条件,利用ANSYS有限元分析软件提供的一阶方法对该桁架进行优化,提取出经过10次迭代后的结果并进行比较分析。结果表明,优化后的截面尺寸在减少结构用钢总量的同时,又适当地减小了桁架的最大竖向挠度,并能使杆件的内力分布更为合理。     

大跨度方钢管空间桁架结构优化设计

以桁架结构的总质量最小为目标函数,考虑杆件的强度、刚度、稳定性等约束条件,利用ANSYS有限元分析软件提供的一阶方法对该桁架进行优化,提取出经过10次迭代后的结果并进行比较分析.结果表明,优化后的截面尺寸在减少结构用钢总量的同时,又适当地减小了桁架的最大竖向挠度,并能使杆件的内力分布更为合理.     

曲靖体育中心体育场大悬挑空间管桁架施工技术

曲靖体育中心体育场屋面罩棚钢结构为大悬挑空间管桁架结构,悬挑长度达29~46m,以其主体管桁架结构施工为研究对象,结合施工现场情况和工程特点,从施工总体规划、施工区域的划分、施工方法的选择、吊装设备的选择等方面,对大悬挑空间管桁架结构施工技术进行了分析研究,解决了大悬挑空间管桁架结构吊装施工和安装的问题,为工程的顺利进行提供技术保障。     

空间桁架结构的神经网络优化设计

应用神经网络的结构优化设计原理,对空间桁架结构优化进行研究。利用神经网络的模拟退火算法对结构优化设计作了一些探讨。通过空间钢桁架结构的优化设计算例,验证了神经网络用于结构优化的有效性与准确性。     

大型商场悬挑桁架施工顺序模拟分析——以厦门某大型商场屋面悬挑桁架施工为例

对于大悬挑等复杂结构,应考虑施工过程的影响。以厦门某大型商场屋面悬挑桁架为例进行分析,利用有限元软件模拟其施工顺序工况、分析其施工结果。分析结果认为:临时支撑的拆除,应予充分考虑悬挑部位因竖向变形而产生的附加弯矩,以及悬挑桁架的内力重分布。并基此给出相应的设计和施工建议。     

不规则超大空间钢结构异形悬挑管桁架结构施工技术

结合工程实际,提出对于不规则超大空间钢结构的一套施工工艺。异形悬挑管桁架结构的应用对于大跨度大面积钢结构设计与施工均有较高的借鉴价值。     

异形空间扭曲钢管桁架模型空间拟合及优化设计

针对异形空间扭曲钢管桁架模型空间拟合及优化设计,同时兼顾工厂加工制作、运输条件、现场安装等技术要求,对异形空间扭曲钢管桁架进行三维实体放样,并用Midas Gen进行桁架的受力分析,确定桁架各节点的预起拱值。     

整体空间桁架体系在某大跨悬挑结构中的应用研究

文章以某大跨悬挑工程为背景,对比分析了实腹工字钢钢梁体系、大跨平面圆管桁架体系、整体空间桁架体系等3种不同的大跨悬挑结构承重体系,最终选用整体空间桁架体系。系统阐述了其建筑造型特点及结构布置形式,并基于计算软件开展了受力性能计算分析。结果表明,整体空间桁架体系设置合理,在满足建筑功能造型的条件下,构件应力比均得到合理控制,结构安全冗余度较高。同时,结合建筑自身造型特点,重点介绍了本工程中应用的3种增强大跨悬挑结构抗倾覆性能的措施。文章对此类大跨悬挑结构提出的相关设计建议可供类似工程参考。     

空间悬挑钢桁架的制作与安装

文章以实际工程为例,介绍了空间悬挑钢桁架的制作、安装工艺,强调钢结构工程施工单位和设计单位相结合的重要性。     

网架结构施工跟踪测试分析

进行了两个螺栓球节点网架结构在不同施工阶段的挠度和杆件应变测试。将挠度测试结果分解,非荷载直接作用下引起的挠度变化明显,主要反映了构件几何尺寸的加工精度对挠度的贡献;荷载标准值直接作用下的测试挠度值与设计值的差异,明显地表示构件之间的连接状况对挠度的影响,表明施工过程中的挠度限值应分解区别对待。应变测试与分析结果表明杆件的应力在平均水平上设计值与测试值相当,但一些杆件内力性质发生变化,且弯矩普遍存在。不同施工阶段的数值计算表明,结构变形和杆件内力均随施工过程而变,一些杆件甚至可能屈服。施工阶段的验算十分必要。在设计中分区考虑螺栓球节点网架杆件弯矩的平均水平,对杆件内力进行平均水平上的调整是可行的。     

预应力桁架优化设计

探讨了以预应力和截面尺寸为设计变量的预应力桁架优化设计问题，建立了预应力桁架提高承载力的线性规划模型，提出了预应力桁架优化设计的两阶段法，优化方法采用单纯型法和准则法。从文中算例可看出，该方法具有较好的计算效率和收敛性。     

城市滨水区空间形态优化设计浅析

以城市构成要素分析了厦门海湾公园规划案例,探讨了厦门市西海岸的空间形态优化设计,研究了该规划对优化整合城市空间形态,加强城市空间连续性,形成滨海开放空间的必要性和途径,并进行概要分析和总结,以期对城市滨水区空间形态的优化实践有所裨益。     

螺栓球节点网架工程质量的监造检验

“监造检验”是受建设单位(业主)委托、平行于施工单位自己检验的一种新的质量检验型式．本介绍了螺栓球节点网架工程质量监造检验的主要内容和常见问题的处理．正常情况下，网架工程的监造检验要分三次进行：第一次是网架主体零部件进场后、安装前，主要内容是施工图设计审查、主体零部件质量检验和基座预埋板位置复查；第二次是主体安装工程完成后、屋面工程开始前，主要内容是安装质量的目视普查、支座球高差测量和网架自重情况下的挠度测量；第三次是屋面工程完工后，主要内容是全部恒载状态下的网架挠度测量．章重点叙述了各个监造检验环节的必要性和常见问题的处理方法，结合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001和《网架结构工程检验评定标准》JGJ78—91相应条款提出了自己的意见．     

单次张拉预应力空间立体钢桁架的归并优化设计

基于拉索式空间预应力钢结构优化分析的计算方法，进一步得到了张拉预应力空间钢桁架归并优化计算模型．利用该模型可根据实际设计需要对索张拉空间预应力钢结构单元进行任意的归并优化．本文利用所建立的优化方法对工程中有应用前景的三角立体钢桁架结构进行了优化分析，并讨论了不同参数变化对优化结果的影响，同时结合相应非预应力结构的优化结果进行了对比分析。为工程应用提供了一定的参考依据．     

杆件失效路径对网架结构抗火性能的影响

在正放四角锥网架结构抗火性能研究基础上,进一步分析两向正交正放网架、正放抽空四角锥网架和斜放四角锥网架在大空间建筑火灾中的热力耦合反应.基于有限元程序ANSYS建立网架结构上弦压杆应力比一致的结构分析模型,按温度增量加载的方法对网架结构热力耦合非线性反应进行了分析.结果表明,在大空间建筑火灾非均匀温度场中网架结构具有不同的杆件失效路径,正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架和斜放四角锥网架在各自的杆件失效路径下临界温度趋于一致;网架结构在火灾中产生适度数量的杆件破坏,可更大程度地释放附加温度应力,表现出结构具有较高的抗火承载力和临界温度;两向正交正放网架的水平支撑桁架体系的抗火承载力对结构的整体抗火承载力有较大影响.按上弦杆具有相同应力比的结构模型,分析得到的失效杆件是影响结构抗火承载力的关键杆件.上述结论可为进一步研究网架结构抗火设计方法提供理论依据.     

Increasing load capacity of steel space trusses with end-flattened connections

Steel space trusses are generally made of tubular section members. There are several types of links to connect these members. The most popular is the end-flattened connection. The advantages of such connections are reduced costs and fast assemblage of the truss. However, they present disadvantages such as eccentricities and stiffness reduction of members. In this work, based on computer simulations and nine experimental lab tests on space truss prototypes, small changes on the end-flattened connections such as reinforcement and eccentricity correction are evaluated. The results show a 68% increase for local collapse and a 17% increase for global collapse in the truss load carrying capacity. Global and local collapses are, respectively, associated with the ultimate limit state and serviceability limit state.     

Structural optimization of thin-walled tubular trusses using a virtual strain energy density approach

The present paper deals with the weight minimization of tubular trusses subjected to multiple loads under size, stress and buckling constraints. The applied optimization procedure is based on a virtual strain energy density approach developed by the first two authors, already tested in plane and space truss structures. The key point of the method is the activation of at least one of the imposed displacement constraints. In case where such limitations are absent, a dummy displacement constraint is introduced instead, which iteratively sustains corrections until convergence is achieved within the desirable tolerance. The efficiency and practicability of the proposed method was tested in typical cases of tubular truss structures. For reasons of comparison, the same cases were also optimized using Sequential Quadratic Programming (SQP), which is a powerful mathematical programming optimization method. The results revealed that the proposed method performs very well in terms of convergence, of required number of iterations and of optimum tracing, while the value of the introduced dummy displacement constraint has insignificant effect on the optimization procedure.     

APDL语言在网架结构优化设计中的应用

结合通用有限元软件ANSYS的有限元分析和APDL语言建立了网架结构的参数化模型,介绍了网架结构优化设计的基本过程,并以周边简支的正四角锥网架为例进行了结构优化分析,分析结果验证了ANSYS在网架结构优化中的可行性。     

Structural optimization of hollow-section steel trusses by differential evolution algorithm

This paper deals with the weight minimization of planar steel trusses by adopting a differential evolution-based algorithm. Square hollow sections are considered. The design optimization refers to size, shape and topology. The design variables are represented by the geometrical dimensions of the cross sections of the different components of the truss, directly involving the size of the structure, and by some geometrical parameters affecting the outer shape of the truss. The topology is included in the optimization search in a particular way, since the designer at different runs of the algorithm can change the number of bays keeping constant the total length of the truss, to successively choose the best optimal solution. The minimum weight optimum design is posed as a single-objective optimization problem subject to constraints formulated in accordance with the current Eurocode 3. The optimal solution is obtained by a Differential Evolutionary (DE) algorithm. In the DE algorithm, a particular combination of mutation and crossover operators is adopted in order to achieve the best solutions and a specific way for dealing with constraints is introduced. The effectiveness of the proposed approach is shown with reference to two case-studies. The analysis results prove the versatility of the optimizer algorithm with regard to the three optimization categories of sizing, shape, topology as well as its high computational performances and its efficacy for practical applications. In particular useful practical indications concerning the geometrical dimensions of the various involved structural elements can be deduced by the optimal solutions: in a truss girder the cross section of the top chord should be bigger than the one of the bottom chord as well as diagonals should be characterized by smaller cross sections with respect to the top and bottom chords in order to simultaneously optimize the weight and ensure an optimal structural behaviour.