大跨度预应力拱桁架煤棚布索方案研究

针对大跨度预应力拱桁架煤棚,提出3种布索方案,对这3种方案下的预应力拱桁架进行静力及稳定性分析,分别从结构的用钢量、索初始预拉力、杆件内力分布、位移、水平支反力、以及结构稳定性这6个方面与未布索拱桁架作综合对比。结果表明:3种布索方案与未布索拱桁架相比,能有效降低结构内力峰值,使结构的内力分布更加合理,提升结构的刚度,降低结构的支座反力,提高结构的稳定性。布索方案3(V字撑内凹式索拱桁架结构)各受力性能指标与未布索拱桁架相比提升最明显,是最优方案,但对于储煤结构的应用而言,也应同时考虑施工难易情况。     

浦江体育中心张弦罩棚结构分析与设计

介绍了浦江体育中心体育场预应力张弦罩棚(最大悬挑约30m)工程的基本概况、结构的平面布置、索桁架的结构形式以及整体经济性指标。对索桁架体系,分别进行了平面内的线性受力分析以及几何非线性分析,总结了多种荷载工况下的索桁架受力特性。对线性与非线性分析结果进行比对,发现此类结构为半刚性结构,应当采用几何非线性的分析方法。设计过程中确定了索桁架上下弦拉索初始张拉力的基本原则与技术要点;着重研究了支撑索桁架体系的外围混凝土柱的受力特点。单独推导了作为索桁架平面外支撑的环拱的等效轴压刚度的计算公式,以及确定环拱截面的设计方法。     

交叉布索新型索-拱结构的静力性能及参数分析

结合弦撑式索-拱结构的撑杆布置特点以及张弦式索-拱结构的布索特点,提出了一种交叉布索索-拱结构。为了研究拉索节点位置、矢跨比、预拉力对新型索-拱结构的静力性能影响,建立了跨度60 m的交叉布索索-拱结构,采用ANSYS分析结构的静力性能,得出了一些实际性的结论。拉索节点位置越靠近拱体中点越可以极大地提高结构的竖向刚度,在均匀荷载作用下,拉索节点位置半跨1/6处结构的最大竖向位移比5/6处降低了40%;矢跨比的增加会提高结构拱脚处的稳定性,在不均匀荷载作用下,矢跨比0.15结构的水平支座反力比0.4降低1/3以下;预拉力的增加会降低下部索松弛的风险,但是增加拱体承担荷载的压力建议预拉力取值200 kN左右。     

预应力钢桁架考虑布索位置的形状优化设计探讨

考虑了布索位置对于预应力钢桁架形状优化设计的影响,给出了预应力钢桁架考虑布索位置的结构形状优化设计的数学模型;导出了结构节点坐标灵敏度系数计算公式,并给出了相应的计算方法;就平行弦布索的预应力拱桁架结构进行了优化设计.     

上海信息枢纽大厦点支承玻璃幕墙的预应力张力桁架

上海信息枢纽大厦的点支承玻璃幕墙体系由预应力张力桁架等组成,计算采用有限元分析法,经过方案比较,施工时先预拼装水平桁架的内外弦杆,采用一端张拉的方式施加150kN预拉力后,再安装直腹杆和斜腹杆,采用该方案能在弦杆中建立均匀可靠的预拉力,并提高施工精度。     

混凝土叠层桁架转换结构预应力施工与监测

详细介绍上海裕年国际商务大厦工程后张无粘结预应力混凝土叠层桁架转换结构的施工工艺流程、预应力筋制作和定位、预应力筋分批张拉等施工技术.对预应力张拉过程中叠层转换桁架弦杆及与其相连柱的柱端各控制截面钢筋应力、弦杆和斜腹杆混凝土应变、下弦杆所在楼板混凝土应变以及转换桁架竖向变形等进行监测,并对监测数据进行分析,得出了一些有益的结论.     

组合框架梁中两种内置预应力钢桁架的对比分析

针对绥芬河青云市场套(扩)建改造工程"施工阶段自承重楼盖体系"内置预应力钢桁架-混凝土组合框架梁中角钢桁架弦杆尺寸较大,端部预应力筋不便张锚等问题,提出采用内置灌浆圆钢管桁架替代内置角钢桁架的设想,对两种内置钢桁架进行比较分析认为,当圆钢管弦杆壁厚与角钢弦杆壁厚相同时,灌浆圆钢管桁架的弦杆直径小于角钢桁架弦杆边长,桁架占用外套柱的空间小,同时桁架下弦杆钢管可作为按直线布置预应力筋的孔道,方便预应力筋布筋和张锚。并指出今后应继续开展的相关研究工作。     

组合框架梁中两种内置预应力钢桁架的对比分析

针对绥芬河青云市场套(扩)建改造工程"施工阶段自承重楼盖体系"内置预应力钢桁架-混凝土组合框架梁中角钢桁架弦杆尺寸较大,端部预应力筋不便张锚等问题,提出采用内置灌浆圆钢管桁架替代内置角钢桁架的设想,对两种内置钢桁架进行比较分析认为,当圆钢管弦杆壁厚与角钢弦杆壁厚相同时,灌浆圆钢管桁架的弦杆直径小于角钢桁架弦杆边长,桁架占用外套柱的空间小,同时桁架下弦杆钢管可作为按直线布置预应力筋的孔道,方便预应力筋布筋和张锚.并指出今后应继续开展的相关研究工作.     

大跨度拱形管桁刚架空间网格钢结构施工阶段结构分析

合肥滨湖会展中心登录大厅为新型的大跨度拱形管桁刚架空间网格钢结构,主拱桁架柱脚通过抗震支座与下部基础连接,主拱桁架梁与预应力混凝土基础梁构成自平衡受力体系。采用MIDAS软件对登录大厅钢结构施工全过程进行了仿真模拟,确定了分段吊装和高空散装相结合的综合施工方法。总结了主拱桁架柱、主拱桁架梁的安装技术,研究了拱桁架预应力基础梁张拉控制方法,并对承重支架卸载过程中结构关键构件应力的实测值与计算值进行了比较,该施工技术可为我国类似工程的设计和施工提供参考。     

某工程大跨度预应力空间桁架锚固端支座设计

在钢结构中施加预应力，可有效地改善结构内力分布，提高钢材利用率，提高结构刚度，降低支座处水平外推力。但由于钢结构截面小，刚度差，而预应力钢结构支座处锚固端处拉力往往很大，因此，预应力钢结构锚固端支座的设计一直是钢结构工程界的重点、难点。本文结合工程实践，系统地介绍了预应力空间钢桁架的一种新型的锚固端支座节点的设计方法、优点及特点。     

预应力钢桁架火灾响应及火灾后受力性能试验研究

对4榀空间预应力钢桁架结构模型进行火灾下的结构响应及火灾后力学性能试验研究。模型选用奥氏体304无缝不锈钢管制作,张拉钢索采用7×12+IWR镀锌高强钢绞线,通过置于模型下端中心处的伸缩小立柱施加预应力。结构模型两端简支,另两边自由。试验测定了火灾下桁架弦杆和腹杆的温度响应及上弦节点位移,并对火灾后尚未破坏的结构模型进一步进行原位卸载及加载试验。研究结果表明：预应力不锈钢桁架模型在受火过程中,虽然张拉钢索产生一定的松弛,但结构模型未出现整体坍塌;火灾后的预应力钢桁架产生一定的残余位移,且对于相同几何尺寸和受火条件的结构模型,二次张拉施加预应力的结构模型火灾后残余位移小于一次张拉模型;对于具有较大刚度的结构,张拉次数及最高受火温度对预应力不锈钢桁架的火灾后弹性极限荷载没有影响。     

天津米立方预应力钢结构施工技术

米立方屋盖结构采用了弦支拱桁架加单层网壳复合结构体系。本工程结构形式比较新颖,而且可借鉴施工经验不是很多,因此施工的难度更大。本文详细论述了该工程的预应力施工技术,重点介绍了下弦拉索的施工工序及张拉,最后为满足预应力施工过程的需要,保证工程顺利进行对结构进行施工监测,以索力和竖向位移为主。本文为大跨度钢桁架结构的预应力施工提出了一种重要方法,它不但在技术上十分合理,而且降低了成本。本工程的施工方法可以为同类工程施工提供借鉴。     

钢桁架拱结构固有振动分析

采用有限元分析软件ANSYS对一种钢桁架拱结构进行固有振动分析,同时将钢桁架拱看作倒置的劲性索结构,采用劲性索结构的分析理论--能量变分法分析这类结构的频率,并将得到的结果进行了比较.结果表明,把研究劲性索时推出的计算公式用于桁架拱结构的固有振动分析可取得较好的结果,具有很高的精度,基频误差一般在5%以内,为该类结构的抗震与抗风验算提供了一种新的思路和方法.     

体内预应力钢屋架成形过程研究

具有几何大变形的体内预应力钢结构在成形过程中索与结构的接触摩擦将会耗散大量能量,为了准确确定索力和结构内力,本文采用接触有限元法(简称接触算法)对体内预应力钢屋架结构进行成形过程研究。与模型试验结果相比,用接触算法计算的索力和结构内力与试验结果吻合较好。本文还对比了结构成形过程采用接触算法和施加温度载荷算法(简称温度算法)的结构内力,结果表明温度算法可能存在安全隐患,文中提出安全设计建议,并指出引入接触算法的必要性。     

大开口车辐式索承网格结构预应力施工技术研究

针对适用于体育场类建筑的大开口索承网格预应力空间结构体系,对此结构体系进行了施工分析,研究表明:此类结构体系的上弦钢结构为近似瞬变结构,索杆体系对其整体结构的刚度形成具有显著效应;且张拉施工的不同批次拉索间索力相互影响不容忽视,其结构性能与封闭式弦支穹顶结构差异较大。采用参数化有限元法,针对各张拉级数和张拉批数的张拉方案、各外立面钢结构卸载时机的施工方案、各斜撑安装时机的施工方案,分别进行了施工全过程仿真分析,研究了结构的整体位移、撑杆摆动、拉索索力、杆件应力以及临时支架反力等的影响;并综合考虑施工工艺可行性、经济性,得出此结构体系最佳的张拉方案为三批四级张拉方案、最佳的外立面卸载时机为外立面安装完成后、最佳的斜撑安装时机为预应力张拉完成后。并采用随机误差分析法,选取环索长度以及径向索索力作为控制目标进行耦合分析,确定了各控制项目的允许限值,并明确此结构预应力施工需进行力和位移双控。     

南京市图书馆新馆钢结构预应力施工技术

南京市图书馆新馆屋盖钢结构工程,采用在钢管柱内增设预应力索来提高柱的稳定性,屋盖前端设竖向索来解决超薄大悬挑屋盖结构的抗风稳定性。本文介绍钢结构预应力施工中的关键技术。     

长江防洪模型大厅结构设计与分析

长江防洪模型大厅干流大厅主体部分单跨90m,长450m,采用120m跨钢管提篮拱+吊杆+90m跨预应力网架杂交空间结构。通过采用提篮拱及其吊杆作为屋盖网架的中间支座,将网架单向90m跨受力变为双向90m×90m受力,充分发挥了网架空间受力的优势;并在网架下弦设置预应力拉索,提高了结构的空间刚度;这些措施使该工程取得了较好的经济效益和建筑效果。重点介绍了结构选型、布置及分析,以及拱基础和预应力钢结构节点及网架支座的设计。     

预应力索拱结构施工仿真与施工技术研究

某办公楼改扩建工程是在原结构顶部增加1层钢结构加层,屋顶采用预应力索拱结构形式。使用ANSYS软件对预应力索拱进行了施工仿真计算,分析预应力索拱结构在施工期间具有较强的非线性特性,根据仿真计算结果指导实际施工过程。还介绍了预应力索拱结构的施工技术,包括钢索张拉技术、应力监控技术等。     

三门峡市文化体育中心预应力张弦梁施工技术

三门峡市文化体育中心会展部分钢屋盖采用单向预应力张弦梁结构,整个结构受力形式复杂,跨度大,索力控制难度大.对预应力施工方案进行比较分析,并确定采用两端同步分级张拉方案,还对预应力张弦梁下弦钢索进行索力优化,对施工过程的索力、结构变形和钢结构应力进行了仿真模拟分析.     

锦绣中华百艺广场大跨度挑棚结构设计研究

深圳锦绣中华百艺广场挑棚结构采用四边形空间钢管桁架和斜拉索组合的杂交结构,钢管桁架最大悬挑长度为32m。为了加强结构在风荷载作用下的整体稳定,通过反复调整承重索和稳定索的内力和桁架的截面,对结构进行了强度和刚度的优化设计。介绍了该结构的风洞试验结果,结构计算、设计及主要构造措施,并给出了在荷载作用下的结构反应和受力特点。