单层索网幕墙结构在高层建筑中的设计与施工

单层索网幕墙在高层建筑中应用已经非常广泛,其结构体系由柔性钢索组成。由于索网的刚度需通过施加预应力获得,其与传统幕墙结构相比具有受力复杂、设计和施工难度较高等特点。通过三个工程实例,介绍了不同的单层索网幕墙结构形式,详细分析了单层索网幕墙结构在设计和施工中要把握的要点以及需要注意的问题,为设计人员在高层建筑结构设计中合理地选用单层索网幕墙结构形式、准确把握索网结构的设计要素、顺利完成主体结构和索网幕墙结构的设计提供参考。     

财富中心大堂单层索网的设计及预应力控制技术

单层索网幕墙具有通透的建筑效果,同时设计过程较为复杂,对周边支承结构也提出了较高的要求。结合财富中心单层索网幕墙结构设计,研究了具有较柔边框的双向受力索网幕墙体系的设计和倒拆法施工方案。对结构模型的选取、荷载工况的组合和单层索网的预应力张拉设计进行了深入研究。预应力施工张拉方案分别按索内力设计值的50%,80%,100%进行,设计方法是方便有效的。     

中国石油大厦单层平面索网结构设计分析

单层索网是点支幕墙中的一种新型支承结构体系,因其具有通透性好,轻盈美观和施工灵活等特点得到广泛应用。索网结构中索的初始预应力对结构的刚度影响很大,随着风载等作用下索网变形的发生,索网的刚度会随之变化,计算中需要考虑预应力、几何非线性以及边界条件的影响。中国石油大厦工程的中庭索网幕墙跨度为40.5m,高50.0m,其中东立面大厅入口处的雨篷悬挑长度达14m,依靠水平支承钢桁架、索网中的竖索和后排竖向平衡拉索实现其稳定。本工程单层索网结构因其跨度大、复杂程度高,给设计和施工带来较大困难。本文对该复杂柔性支承结构体的设计及施工进行了详细介绍,内容涉及荷载计算工况、承载能力、变形能力、施工张拉过程模拟计算等。     

支承在弹性边界上的双曲面单层索网玻璃幕墙设计与施工

中国航海博物馆中央帆体结构为新型杂交结构,其最大亮点是位于东西帆体之间的双曲面单层索网幕墙.作为世界上首例支承在弹性边界上的双曲面单层索网玻璃幕墙,其设计与施工无先例可循,存在极大的技术风险.围绕双曲面单层索网玻璃幕墙的设计与施工,本文系统介绍了结构初始形态的确定、使用状态下的结构安全度分析、风洞试验研究、关键节点构造研究、张拉成型过程模拟、施工关键步骤等一系列问题,对同类结构的设计与施工具有借鉴价值.     

基于ANSYS的单层索网幕墙结构几何非线性有限元分析

单层平面索网幕墙结构是一种通过对拉索施加预应力,为幕墙结构自身提供刚度,抵抗平面外荷载的结构体系。由于索网结构质量轻,阻尼小,对风荷载及地震荷载所引起的振动作用不容小觑,所以设计时除考虑平面内玻璃自重外,风荷载和地震荷载也应加以考虑。本文基于北京中关村生命科学园项目单层索网幕墙结构设计和施工方案设计,初步拟定设计方案。计算作用于幕墙结构上的荷载,通过ANSYS14.0有限元软件采用更加先进的LINK180单元模拟不锈钢拉索,建立单层索网幕墙结构理论分析模型,充分考虑结构的初应力和几何非线性,对拉索的受力状态及拉索边界连接点的反力进行研究。计算幕墙自重和风荷载标准值作用下索网的挠度,确定产生最大挠度的位置及最大挠度值,依据规范要求,对索网最大挠度值进行验算;在组合荷载作用下,对索网结构中拉索承受的拉力进行计算,分别确定橫索和竖索产生最大拉力的位置和大小,依据规范对拉力值进行验算;计算索网结构与边界连接各点的反力,介绍过载保护器的工作原理及其在单层索网幕墙结构中的应用。通过模型计算结果验证了设计的可行性,分析幕墙结构在设计和施工中要把握的要点及需要注意的问题,对其它类似项目的设计和实施具有借鉴意义。     

支承在弹性边界上的双曲面单层索网玻璃幕墙试验研究

中国航海博物馆中央帆体结构为新型杂交结构,其最大亮点是位于东西帆体之间的双曲面单层索网幕墙.这是世界上首例支承在弹性边界上的双曲面单层索网玻璃幕墙,其设计与施工存在较大的技术难度.为验证索网成形和张拉施工过程可行性,进行了双曲索网结构的缩尺模型试验.本文系统比较不同张拉方案的优劣性,分析试验结果,发现施工张拉中可能出现的问题并提出解决方案.     

双向单层索网幕墙及单向单层索网幕墙受力性能比较

单层索网根据受力形式的不同分为单向单层索网和双向单层索网,本文通过比较对比,给出了两种不同布置的索网幕墙分别适用的情况,通过分析可以看出根据情况选择不同的形式能够达到节省材料的目的,而且可以使得幕墙结构更科学合理。同时对于单向单层索网的受力特点进行分析,对玻璃的连接方式进行了对比分析。     

北京东方文化艺术中心单层索网幕墙设计与施工

对北京东方文化艺术中心单层索网幕墙设计与施工的全过程进行了分析,包括索网体系的有限元计算、幕墙四点支撑玻璃面板的有限元分析以及索网体系施工方法等内容.有限元计算结果验证了索网幕墙设计的正确性,同时说明.对索网体系进行有限元分析时,须对索网整体结构建模,以考虑边界条件对索网受力的影响.本文为索网幕墙的研究与应用提供了技术手段和参考资料.     

单层双向正交马鞍形索网结构施工仿真计算研究与应用

单层双向正交索网结构是由两个方向的正交拉索组合而成的索网体系,其成型过程与约束形式、成型方法等密切相关,需要通过大量仿真计算分析来确定成型方法.国家速滑馆屋盖是由单层双向正交马鞍形索网、环桁架及幕墙索组成的组合结构体系,结构跨度为124 m×198 m,是目前世界上最大跨度的单层双向正交索网结构.为了制定行之有效的施工...     

金成大厦采光顶幕墙工程设计及施工

金成大厦屋面采光顶幕墙设计采用双向单层柔性索网结构,利用双向钢索预张应力承受外荷载作用。分析研究了双向单层柔性索网结构体系的作用机理、荷载工况组合及结构构件计算等问题,尤其对高层建筑顶部的结构构件在风吸力作用下的应力状态提出了荷载工况组合的方法。有限元分析的应力及变形结果为钢索预张拉力及施工位移控制提供了依据,并在实际的施工操作中得到了验证。     

基于找形分析的大尺度单层平面索网玻璃幕墙自平直施工方法

针对大尺度单层平面索网幕墙施工中常用的配重施工法存在的多种弊端,通过深入分析竖索在施工过程中的弹性变形规律,基于前期研究提出的改进非线性逆迭代面内找形方法,灵活运用配重施工方法的原理,结合现场可操作性,形成了一种适用于单层平面索网幕墙的自平直施工方法。该施工方法通过增加结构施工模拟分析,取消了配重,实现相同竣工效果,却...     

索网结构在抗风、抗火及抗震方面的设计综述

索网结构是一种新的建筑结构形式,在国内外应用十分广泛。由于其几何非线性的特点,在抗风、抗火、抗震方面的研究成为重点。总结了近年来单层平面索网玻璃幕墙结构的抗风设计、索网结构抗火设计以及单层平面索网玻璃幕墙结构的抗震设计3个方面的研究成果;并探讨了未来有待进一步研究的问题。     

三向网格曲面单层索网幕墙体系研究概述

结合东莞篮球中心柱体育馆索网幕墙项目,提出了一种全新的幕墙结构体系-三向网格曲面单层索网幕墙体系。论述了索网结构的特点和在幕墙上的应用范围,明确了三向网格曲面单层索网幕墙体系的研究内容及关键技术。     

索网幕墙预应力控制技术

索网幕墙是新兴的一种结构形式,预应力施工是索网幕墙工程中最关键的环节之一。对几个典型的索网幕墙工程的预应力施工技术进行研究,得出不同形式索网幕墙的预应力控制方法。     

哈尔滨国际体育会展中心预应力单层索网幕墙设计

介绍了哈尔滨国际体育会展中心预应力单层索网幕墙结构设计 ,分析了预应力单层索网这一国内首次采用的幕墙支撑结构体系 ,并通过试验进行了验证     

北京土城电话局点支式玻璃幕墙柔性支承体系的设计分析

点支式玻璃幕墙柔性支承体系是一种新型的支承体系 ,因其具有通透性好、轻盈美观和施工灵活等特点得到广泛应用。由于需要考虑预应力和几何非线性大变形的影响 ,这给柔性支承体系的设计增加了难度。结合北京土城电话局单层索网幕墙和鱼腹式自平衡采光顶的设计 ,对该类复杂柔性支承体系的设计计算过程进行介绍 ,并对诸如幕墙结构的承载性能、荷载计算工况和过载保护装置设计等问题进行了详细说明。     

中国石油大厦单层平面索网结构施工力学分析

中国石油大厦工程的东、西立面中庭索网幕墙用ANSYS有限元分析法分析单层索网的结构力学特征,并用倒拆法进行索网结构的终态考虑和施工过程模拟计算。文章对该复杂柔性支承结构体的设计及施工过程进行详细介绍,包括在考虑预应力、几何非线性及边界条件的影响下,对荷载工况、承载能力、变形能力及施工张拉过程的模拟计算等。     

金字塔钢结构及单层索网幕墙支承体系施工方案研究

天津泰达市民文化广场金字塔钢结构及幕墙支承体系由两个垂直立面与一个斜面组成,其中两个垂直立面由菱形分割的双管平而桁架与单层索网幕墙支承体系组成.对垂直立面单层索网结构的受力性能进行分析,在此基础上研究了索网多种张拉施工方案.在考虑单层索网支承体系与双管平面桁架相互作用的基础上进行了多种张拉施工方案的全过程数值模拟分析,对不同张拉方案进行了分析和比较,从而确定了优选的张拉施工方案.     

点支式玻璃建筑单层索网柔性支承体系及其工程应用

单层索网体系是点支式柔性支承玻璃幕墙结构中的一种新型体系 ,以其僵筑结构简捷、轻盈美观、通透性好等优点深受许多建筑师的青睐 ,应用前景广泛。由于采用了柔性索杆 ,它的设计方法不同于其他一般的幕墙结构 ,除满足结构强度、刚度、变形要求外 ,还要考虑预应力和几何非线性问题。结合单层索网柔性支承体系在国内外幕墙工程中的应用 ,阐述了该体系的受力特点、研究现状和存在的问题 ,并对其设计分析和施工技术中的主要问题进行了探讨。     

中国石油大厦连体中庭索结构设计

中国石油大厦工程由高度90m的四栋22层的L形办公楼组成,其中中间两座为连体,连体下方主中庭为工程结构突出的亮点。主中庭屋盖采用双向张弦结构,中庭内设置联系两侧主体塔楼的吊桥,悬吊在主中庭屋盖上,吊桥两边与主体结构刚性连接。中庭建筑立面为单层索网幕墙,采用单层索网结构,立面钢雨篷采用背索平衡,背索与幕墙索网共同作用,平衡雨篷钢梁。为了结构安全和使用方便,进行了大量计算分析,确定了索的初始张拉力、直径,对这种结构的设计方法、计算方法进行了研究。施工过程中实测数据与计算结果的对比验证,为今后类似工程提供了一定的参考。