吉斯达海门商务馆屋盖结构多维抗震设计研究

对南通的吉斯达海门商务馆大跨屋盖结构分别采用SRSS法、百分比法、规范法对地震动分量进行组合,并与三维地震动联合输入的结果比较,表明规范法不适用于组合竖向地震控制的反应,SRSS法和百分比法总体比较准确,但个别反应误差较大,建议大跨屋盖结构地震动反应分析时应采用三维联合输入时程分析法。同时研究了三维地震动输入角度对反应的影响,对屋盖结构的控制性反应有必要进行最不利角度分析。     

混凝土人字形密肋网壳与下部结构共同工作性能分析

人字形密肋网壳由密肋平板在脊线处相交构成.为了解网壳屋盖与下部结构在竖向荷载作用下的共同工作性能,基于位移法求解了屋盖的内力,采用有限元方法对比计算了点支承屋盖和整体结构屋盖的内力及变形.在此基础上考虑下部结构抗侧刚度、屋盖矢跨比和肋刚度的影响计算了25个算例.结果表明:顶层抗侧刚度和矢跨比是影响屋盖内力的主要因素,屋盖轴力和矢跨比呈非线性关系;屋盖具有较强的拱向传力性质,脊线类似于拱的系杆;与点支承屋盖相比,共同工作使横隔下弦的内力明显增大,并引起下部楼盖轴力,且屋盖边梁应按双偏心受力构件计算承载力;顶层采用异型柱是调整屋盖内力分布的有效措施,当异型柱演化为短肢剪力墙时,建议墙肢长度取屋盖一个投影网格长度;增大矢跨比有利于降低屋盖挠度,屋盖内力分布对矢跨比较为敏感,矢跨比不宜低于1/6;过大的肋刚度对提高屋盖整体承载力意义不大,肋截面高度可取屋盖跨度的1/40~1/50.     

飓风作用下某大跨体育馆屋盖的结构选型分析

菲律宾某地最大设计风速达到215 km/h,风力17级,属于飓风,因此大跨屋盖的结构设计异常困难。该地的某大跨体育馆的下层屋盖为游泳馆屋盖,并作为上层屋盖的支承点和看台;上层屋盖为大跨度空间钢桁架结构,屋盖东西长为130.0 m,南北宽为31.0 m。考虑屋盖跨度大、整体结构超长的特点,上层屋盖采用平面管桁架形式,下侧游泳馆屋面及看台采用空间三角管桁架结构。基于屋盖结构方案的可行性比选,选取普通框架管桁架结构、斜拉空间桁架、斜拉空间桁架加配重3种方案,进行结构整体建模的非线性分析,比较整体结构的挠度、构件规格、结构用材以及可施工性。分析认为,结构方案3具有较好的经济性和结构性能,比较适用于考虑飓风作用下大跨空间结构的结构形式。     

台州体育中心屋盖的风振系数计算

针对大跨网架屋盖风致振动问题 ,采用时程分析方法 ,在有限元建模的基础上 ,直接采用风洞试验的数据 ,计算了台州市体育中心屋盖结构的竖向位移风振系数 ,得到了一些大跨屋盖位移风振系数的变化规律     

青岛大剧院钢屋盖结构的稳定性和抗震性能分析

青岛大剧院屋盖钢结构采用非等高双向正交桁架体系,跨度85 m,最大悬挑长度达16 m.采用有限元非线性分析理论对该大跨空间钢桁架屋盖结构的整体稳定性进行了全过程跟踪分析,分别讨论了该大跨结构在有无初始安装偏差影响下的稳定性态;并对钢桁架屋盖结构进行了动力分析,研究了结构的自振特性,采用振型分解反应谱法对结构进行了抗震分析,给出了结构地震内力系数的分布规律,为结构设计提供了详细可靠的数据,为此类大空间结构提供了有价值的参考资料.     

大跨屋盖结构风致抖振响应研究

建立基于非定常风荷载的大跨屋盖结构风致动力响应的试验和分析方法。该方法采用多通道测压系统扩大同步测压点的数目,更全面地获得屋盖表面风压的时空特性,为准确计算结构风致响应奠定了基础。在动力分析方法上应用CQC法计算屋盖结构的风振响应,考虑多模态及模态间的耦合影响,编制了结构风致动力效应计算程序SWDP。最后对上海铁路南站工程屋盖结构的抖振响应结果进行了计算和分析。结果表明,采用多通道测压系统可以有效地扩大同步测压点的数目;基于非定常风荷载的CQC方法是计算复杂大跨屋盖结构风振响应的有效方法;背景响应对于总响应的贡献通常是不可忽略的。     

大跨柔性屋盖结构的空气动力失稳研究

张拉薄膜结构是风敏感结构，在风力作用下易导致空气动力失稳。这种索膜结构属于强几何非线性结构，计算分析中还存在很多问题。同时屋盖为多自由度结构，传统上用于节断模型分析的邓哈-托肯驰振临界风速判别式不再适用。鉴于此，本针对大跨索膜屋盖的结构特点，采用体型系数表示的平均风气动力模型，考虑风载竖向分量的影响及结构本身的非线性特性，用Newmark法和Newton Raphson法的思路，并借助ANSYS软件进行分析，得出屋盖结构发生横风向驰振时的临界风速，此方法可供实际工程进行空气动力失稳分析时参考。     

多阻尼器控制空间桁架竖向地震作用的分析

大跨屋盖结构由于跨度较大,竖向地震作用显著,有必要采取减震控制措施.本文提出将大跨屋盖结构振型分组,按组分别设置竖向MTMD进行控制,结合某工程实例讨论了这种设计思路,时程分析表明,对屋盖结构采用MTMD同时控制多个振型,只需小阻尼比,响应峰值即可以降低15%～30%,而且可以有效地控制地震持续过程中的总体响应.     

重庆国际博览中心结构设计中的关键技术

重庆国际博览中心项目总建筑面积60万m2,是我国西部最大的会展综合体,世界排名前10。博览中心由南北展馆区总计16个展馆、多功能厅、会议中心、酒店和南北台地商业区等7部分组成。展馆钢屋盖采用70.2m跨立体管桁架,多功能厅钢屋盖为117m跨双向正交平面桁架。各区域屋盖上部另设一面积达53.7万m2的单层铝结构装饰屋盖,是目前世界上最大的铝屋盖。介绍了项目各单体的结构特点,对铝屋盖及钢屋盖设计、大跨楼盖舒适度等设计难点进行了介绍。     

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。     

大跨维修机库竖向地震响应的被动控制研究

大跨维修机库屋盖竖向模态频率分布密集,竖向地震响应显著。针对机库结构,研究其屋盖竖向振动被动控制方法。结合大跨机库的动力特性,提出采用调谐质量阻尼器(TMD)系统减振方案,并针对某机库进行减震分析,从时域、频域不同角度研究屋盖节点竖向地震响应的减震效果。进一步提出大跨机库多组TMD系统减震方案,分析不同参数组合下频域内机库屋盖节点的减震效果及其分布规律。研究结果表明,地震波频谱特性对机库采用调谐质量阻尼器的减震效果具有较大的影响,应根据具体结构动力特性及场地特点来确定合理的减震方案。     

大跨度屋盖结构等效静力风荷载方法及应用

结构风致振动是控制大跨度屋盖结构设计的主要因素。大跨屋盖结构模态密集,风致振动有多模态参与并受模态交叉项影响的特性,这给建立大跨度屋盖结构等效静力风荷载的计算方法带来了很大的困难。本文基于计算共振分量的修正SRSS法,将LRC法和考虑模态耦合系数的惯性风荷载法相组合来表示等效静力风荷载。本文的方法能考虑模态之间相互耦合的情况,给出的等效静力风荷载具有明确的物理意义。最后将该方法运用于一个实际工程,检验了计算方法的精度。计算结果表明,本文方法和CQC法得到的响应值非常接近,最大误差约为3%,相对而言SRSS法的计算误差较大。     

大跨屋盖结构多目标等效静风荷载分析方法

针对大跨屋盖结构多振型参与风振的特点,提出一种多目标等效静风荷载确定方法。其基本思想是,分别建立多目标等效方程组和约束方程组,前者可获得与各等效目标吻合程度最好的解,后者是根据风荷载作用方向为垂直于建筑物表面的钝体空气动力学原理得到的风荷载各方向分量的关系,限制某些奇异荷载作用模式的出现,从而解决了大跨屋盖结构等效静风荷载研究中突出存在的多目标等效问题。结合两个典型大跨屋盖结构的风洞试验,对不同类型的结构响应进行了等效静风荷载分析,并将分析结果与采用单目标方法所得的结果进行对比,结果表明该方法得到的等效静风荷载作用下各类响应均与动力极值响应吻合良好,达到了以少量的等效静风荷载模式实现所有目标等效的目的,并且所得等效静风荷载分布较符合实际风荷载作用规律。     

宿州体育馆结构设计

宿州体育馆主场馆平面尺寸为120m×135m,地上3层,为大跨空间结构,下部主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。大跨曲屋面采用双向正交正放平面桁架体系。设计时对结构进行了风洞试验和地震安全性评价,按抗规方法考虑了屋盖竖向地震作用,考虑了大跨屋盖温度效应的影响,对支承屋盖的框架柱进行了中震设计,研究分析了相贯节点的构造加强措施,并采用ABAQUS软件对相贯节点进行了强度和稳定分析;采用PMSAP,MIDAS软件对整体结构进行了计算分析,两种软件计算结果均满足现行规范要求。     

大跨悬挑屋盖风振系数研究

针对荷载规范中对大跨悬挑屋盖结构风振系数计算的不足,利用时程分析法,在有限元建模的基础上,直接采用风洞试验数据,计算了某大跨悬挑屋盖结构的荷载风振系数和位移风振系数,研究了其随风向角的变化规律,并讨论了不同风向角下结构参数的影响。     

大跨结构屋盖风致响应状态Newmark法

本文运用状态空间Newmark法,推导了大跨屋盖结构在时域内的随机风致响应和风振系数的计算方法。通过对一大跨平面空间网架结构的建模分析,计算得到了屋盖的随机风致动力响应时程,研究了屋盖的荷载风振系数和位移风振系数,分析比较了表面两种风振系数的分布特性和变化规律,研究结果可以作为大跨度网架屋盖风荷载设计的一种参考。     

郴州体育场罩棚结构设计

郴州市体育场屋盖采用大跨悬挑钢桁架结构。针对其跨度大、形状不规则的特点,详细阐述了结构的体系布置情况,并利用有限元软件对屋盖结构体系进行了受力、变形、模态和整体屈曲分析;介绍了支座类型的选择和减小支座水平推力的措施;对固定铰支座和弹性支承屋盖结构进行了静力和地震作用分析,探讨了上下部结构协同工作对屋盖抗震性能的影响。分析结果表明,该屋盖结构体系合理,整体性强,抗震性能良好。     

大跨度柱形屋盖风荷载数值模拟研究

大跨钢结构屋盖具有柔性大、阻尼小的特点,为风敏感结构。CFD数值模拟方法是近年来发展起来的一种风荷载研究手段,本文基于Fluent软件平台,利用雷诺应力湍流模型(RSM)对某钢结构大跨钢结构屋盖进行了风场数值模拟研究,得出屋盖结构体型系数和风速分布,为结构设计人员确定屋盖结构表面风荷载时提供参考。     

浦东国际机场T2航站楼主楼钢屋盖弹塑性时程分析

浦东国际机场T2航站楼主楼钢屋盖为复杂大跨空间结构。采用有限元分析程序ANSYS对航站楼主楼包含下部混凝土框架和上部钢屋盖的整体结构进行了罕遇地震下三向地震波输入的弹塑性时程分析,跟踪了钢屋盖的位移、关键构件应力、内力历程等动力反应,并加以分析比较,考察钢屋盖的弹塑性发展历程。根据分析结果对钢屋盖结构的抗震性能进行了评价,认为钢屋盖结构具有良好的抗震性能。     

大跨屋盖基于位移响应协方差等效静力风荷载计算方法

目前,频域内有多种等效静力风荷载求解方法,但每种方法都有其局限性;时域内也提出了风致响应的计算方法,却没有完整地提出求解等效静力风荷载的方法。本文基于位移响应协方差矩阵,提出了一种计算大跨屋盖结构等效静力风荷载的新方法。本方法的关键是获得位移响应的协方差矩阵,对于时域法,由于时程分析能得到位移响应时程,故可根据时程序列直接计算得到;对于频域法,也可由各阶模态响应推导得到,因而本方法既适用于时域法,也适用于频域法。最后,以某大跨屋盖结构作为工程实例,计算了等效静力风荷载,并将其与CQC方法计算结果进行了比较,验证了方法的有效性。