大跨张弦空间结构的发展与展望

回顾了随着大跨度空间结构的发展而不断涌现出的各种结构形式,在此基础上给出了大跨张弦空间结构的概念,分析了大跨张弦空间结构的特点,并总结了四种得到工程应用的大跨张弦空间结构,即斜拉网格结构、张弦梁结构、弦支穹顶结构、索穹顶结构的发展与研究状况。进而讨论了大跨张弦空间结构的发展规律,最后对大跨张弦空间结构进一步发展的方向和需要深入研究的课题进行了展望。     

大跨空间结构隔震减振体系研究综述（英文）

近年来,全球地震灾害频发,大跨空间结构受灾严重,造成严重的人员伤亡和极大的经济损失。为此深入揭示大跨空间结构的动力损伤破坏机理,发展韧性提升技术,已成为大跨空间结构领域研究的热点与难点。振动控制技术引起了国内外科研人员的广泛关注,然而目前结构振动控制技术的研究主要集中在框架结构和剪力墙结构中,缺乏针对大跨空间结构特性,如水平变形大、空间性强、动力特性复杂等特点的结合。开展大跨空间结构隔震减振研究,对提升结构韧性水平,最大限度减轻灾害风险具有重要意义。系统总结了近年来国内外隔震技术和减振技术在大跨空间结构中的发展动态及工程应用情况。对于隔震技术,首先介绍了国内外大跨空间结构中常见的水平隔震支座,如橡胶隔震垫、摩擦滑板等的力学特性以及利用形状记忆合金等对常见水平隔震支座进行的改进。随后介绍了大跨空间结构三维隔震支座研发及力学性能研究现状,如早期的空气弹簧组合支座和液压组合支座,近年来研发的碟形弹簧组合支座和厚橡胶组合支座等,在总结现有研究成果的基础上指出了目前存在的问题以及继续研发具有抗拔功能和转动功能的新型三维隔震装置的必要性。随后分别介绍了大跨空间结构的隔震机理、分析理论和设计方法,考察了隔震前、后大跨空间结构的动力响应特性,分析了不同强度、不同类型的地震动以及行波效应等对隔震结构地震响应的影响等,证明了隔震技术能有效降低大跨空间结构的地震响应。最后介绍了隔震体系在大跨空间结构中的工程应用,展现了隔震技术在实际工程中的振动控制效果。对于减振技术,首先介绍了国内外学者利用形状记忆合金的超弹性和高阻尼对常见的摩擦阻尼器和黏滞阻尼器等进行的改造和创新,以及智能控制和智能材料在大跨空间结构中的应用。指出现有阻尼器存在构造复杂、后期维护困难等问题,有必要继续提高大跨空间结构减振装置的耗能能力、自复位能力、抗疲劳性能及可更换性。随后以大跨空间结构中广泛应用的TMD装置、黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器为例,提出了阻尼器布置方法,研究了杆件替换率、地震动强度以及不同地震作用对减振效果的影响,证明了减振技术能有效降低大跨空间结构在地震、风等动力荷载作用下的响应。最后介绍了减振体系在大跨空间结构中的工程应用,展现了减振技术在实际工程中的减振效果。此外,探讨了大跨空间结构隔震减振体系面临的主要问题和发展方向。在隔震减振元件研发方面,还需进一步研发可应用的三维隔震支座以及同时具有耗能能力、自复位能力、抗疲劳性能及可更换性的新型减振装置;在理论分析方法方面,还需继续开展试验研究,提出准确、简单、实用的理论分析和设计方法;在智能控制方面,主动控制和半主动控制等在大跨度空间结构中的研究应用相对较少,还需继续开发新型智能材料,优化智能控制算法,改善被动控制控制效果不理想的问题;在抗震韧性评估方面,还需进一步提出大跨空间结构隔震减振体系韧性提升技术,为大跨空间结构的安全运行提供理论支撑和技术保障。可为大跨空间结构隔震减振体系的深入研究和进一步应用提供有益的参考。     

大跨空间结构

本文主要从大跨空间结构的分类对大跨空间结构进行了介绍,同时也阐述了大跨空结构的概念,历史发展,列举了两项已建成结构,对大跨空间结构有全面别把握。     

大跨钢-混凝土空间组合结构的研究与应用

近年来,钢-混凝土组合结构在大跨空间结构中得到了越来越多的应用,本文简要介绍了在传统结构基础上发展起来的几种新型大跨空间组合结构,包括单向、双向组合梁板结构以及组合转换结构,并对其研究情况进行了综述.通过四个大跨空间结构的工程实例,论述了组合结构在大跨空间结构中应用的优势.钢-混凝土组合结构由于其结构高度小、自重轻、承载力高、刚度大、施工快速方便、受力性能优越等特点,在大跨空间结构中具有广阔的应用前景.     

建筑信息建模在空间结构中的开发与应用

文章首先对当前建筑业的信息化现状及趋势进行了概括,随后从建筑业的特点出发,分析了结构设计的特点,并专注分析了结构的设计流程与数据流分析,及大跨空间结构的设计特点,得出基于应用BIM技术的大跨空间结构数据流分析。通过分析现有大跨结构的设计及BIM软件,提出建立Midas与Revit进行数据交互,快速实现大跨空间结构的BIM建模,并以绍兴体育场为例实现该技术。并对实施BIM技术的关键途径进行了探讨,期望能对BIM技术的实际应用起到一定的指导作用。     

大跨空间结构协同工作问题研究现状及展望

基于近些年关于大跨空间结构协同工作问题理论方法及应用的研究成果,归纳出大跨空间结构协同工作问题的研究历程,对现有的土-结构相互作用计算模型解决大跨空间结构协同工作问题的适应性进行分析,对协同工作条件下大跨空间结构阻尼比的取值方法予以总结,并对利用九子台多功能振动台阵系统研究大跨空间结构协同工作问题的可行性给予探讨,最后对大跨空间结构协同工作问题未来的研究方向做出展望。     

大跨空间结构的发展——回顾与展望

大跨空间结构是目前发展最快的结构类型.大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一.本文就空间网格结构和张力结构两大类介绍了国内外(但主要是国内)空间结构的发展现状和前景.对这一领域几个重要理论问题,包括空间结构的形态分析理论、大跨柔性屋盖的动力风效应、网壳结构的稳定性和抗震性能等问题的研究提出了看法.     

大跨度钢架连廊临时胎架的设计分析

设计分析了一种大跨度钢架连廊临时胎架,可用于解决大跨度钢架连廊施工的若干技术关键问题.随着空间结构的不断创新,大跨空间结构成为反映一个国家建筑科学技术水平的重要标志.由于大跨空间结构的施工往往要借助临时搭设的胎架才能完成,所以对胎架结构进行设计和研究具有重要的意义.基于苏州阳澄湖景区配套酒店项目的结构实际工程,为了保证...     

大跨空间桁架结构谱分析

大跨空间结构广泛应用于大型建筑物中,为保证建筑物的安全,需要对大跨结构进行抗震分析。文中采用ANSYS对某大跨空间结构进行了模态分析,得到了结构的前5阶自振频率。对结构进行了地震反应谱分析,得到了结构在地震反应谱作用下的最大挠度。根据计算结果,大跨结构的抗震性能满足工程要求。     

胶合木大跨空间结构设计实践

胶合木轻质且具有很高的强重比，与大跨空间结构的要求十分契合。在我国“双碳”目标的背景下，胶合木大跨空间结构具有优势。太原植物园中展览温室建筑采用胶合木结构，其造型呈“贝壳”形状，其中1#温室最大跨度为89.5m,最大高度29.5m,采用双向叠放胶合木梁形成网壳结构体系；太原植物园水上餐厅建筑跨度为21m,采用密肋叠合胶合木梁；上海滴水湖人行桥的F桥跨度48m,采用胶合木空间桁架结构体系。以3个已竣工工程为背景，阐明了胶合木大跨空间结构设计关键性技术，其中新颖的结构体系及节点设计为胶合木结构创新提供依据，促进并拓展我国胶合木大跨空间结构的发展。     

大跨度空间结构在国内的发展形式和技术特点

阐述了大跨度空间结构在国内的发展概况,分别介绍了网架结构、网壳结构、悬索结构及薄壳结构的结构形式及特点,并对大跨度空间结构在国内发展的技术特点进行了分析,从而为大跨度空间结构的设计提供了理论基础。     

超大跨度预应力空间网壳结构方案分析与经济比较(1)

就超大跨度空间网壳结构的体型设计、结构体系、采用预应力、杆件节点等问题进行了分析研究。对 30 0～ 12 0 0m超大跨度凯威特型网壳的初步方案进行了试设计和经济比较。分析表明 ,立足于当前我国社会经济发展及科学技术水平 ,为迎接 2 0 0 8年北京奥运 ,建设超大跨度空间网壳结构场馆不仅是必要的 ,而且是完全可能的     

大跨空间结构在奥运场馆中的实践与发展

在近50年的奥运建筑发展历史中,大跨度空间结构技术一直处于核心地位。现代奥运工程中的各种大跨度空间结构根据结构类型和结构特点可分为薄壳结构、空间网络结构、索杆张力结构和杂交结构等几个类型,研究空间结构理论研究发展历程,总结了空间结构形式发展的特点。     

国家奥林匹克体育中心综合体育馆屋盖结构设计

本工程屋盖结构采用了一种新型的空间结构——斜拉双坡形曲面网壳结构,本文上要介绍这种结构的设计、计算、一些生要构造措施以及施工方法等。这种屋盖结构,形式新颖、技术先进,不仅满足了大跨度建筑结构的功能要求,又富有中国式建筑风格。     

济南奥体中心体育场结构设计

济南奥体中心体育场为2009年第十一届全国运动会的主赛场.该工程为一大型复杂的体育建筑,基础为人工挖孔桩,下部为钢筋混凝土框架剪力墙结构,上部钢结构悬挑罩棚采用折板型悬挑空间桁架结构受力体系,通过内、外支座支承于下部混凝土结构的型钢混凝土柱.本文通过总装模态分析确定下部混凝土结构选型及分缝,针对混凝土超长采取有效的技术措施和详细的温度应力分析,并重点介绍了上部钢结构的构成.对整体结构在重力、风、地震、温度等多种荷载作用下的变形受力性能进行了详细分析,并进行大跨空间结构的抗连续倒塌分析.总结了一些设计经验,特别是大跨结构的抗震设计经验,可供同类工程参考.     

基于叠合式节点连接的弹性曲弯网壳绿色施工分析

弹性曲弯网壳是由平面网格变形而来,其节点形式采用了叠合式连接方式,这种特征导致其结构的建造与传统网壳施工有很大差别。文章对弹性曲弯网壳两种常用施工模式包括项升法和沉降法的各自特点分别作了深入分析并与高空散装等传统网壳建造方法作了横向对比,同时揭示了弹性曲弯施工这种非常规空间结构建造方式中的生态可持续发展理念。     

拔杆群接力提升法在大跨度网壳施工中的应用

北京奥运会自行车馆钢网壳是目前我国最大跨度的双层球面网壳结构。施工中针对网壳结构特点及现场施工条件,采用低空外扩拼装、拔杆群接力提升的方法完成了安装。重点介绍了拔杆的布置原则,施工阶段网壳和拔杆系统的验算及网壳的拼装与提升等过程。     

网壳结构"折叠展开式"计算机同步控制整体提升施工技术

网壳结构“折叠展开式”计算机同步控制整体提升施工技术是一种新型的、技术先进的大跨度网壳结构的施工方法。它的基本思想是将网壳结构局部抽掉少量杆件,将结构分成若干区域,并设置一定数量的可动铰节点,使结构变成一个机构。在靠近地面拼装,然后采用液压提升设备,通过计算机同步控制,将结构提升到设计高度,再补充缺省杆件,使机构变成稳定的结构状态。这种方法可以节省大量脚手架,避免高空作业,保证施工人员的安全,适合矢跨比比较大的网壳结构,具有明显的经济效益和社会效益。网壳结构“折叠展开式”计算机同步控制提升施工技术由浙江大学空间结构研究中心提出,并在河南省鸭河口电厂108米跨度干煤棚网壳工程施工中得到首次应用。本文详细介绍“折叠展开式”整体提升施工技术的基本思想、施工工艺、节点构造、提升过程中结构受力特性、技术措施及其施工控制要求。     

济南奥体中心体育馆弦支穹顶结构设计

济南奥体中心体育馆下部采用多层混凝土框架筒体结构,上部采用弦支穹顶结构.弦支穹顶是一种新颖的杂交空间结构,由上部单层网壳和下部索杆张拉体系构成.首先简单介绍了该弦支穹顶结构的结构形式,并采用有限单元法进行了荷载分析、模态分析、线性与非线性稳定性分析等.基于抗连续倒塌的思想,分析了弦支穹顶局部断索后的结构性能.弦支穹顶的施工张拉模拟是结构设计的难点,本文给出了各个张拉状态的控制参数.弦支穹顶的设计中还采用整体结构模型进行分析校核.     

南太湖湿地奥体公园游泳馆屋盖钢结构设计

南太湖湿地奥体公园游泳馆屋盖东西对称,屋盖曲面依建筑造型确定。采用变截面箱型钢梁结构体系,最大跨度为56.8m,两侧悬挑最大跨度为28.7m,入口处最大悬挑跨度为21.0m。选择其中跨度最大的一榀钢曲梁,比较梁单元模型和板单元模型建模计算的异同,然后用梁单元建立整体分析模型,分析比较了屋面钢结构单体模型和上下部分总装模型计算结果的不同。结果表明,因建筑效果而设置的中间两榀纵向钢梁,由于跨度过大而无法作为横向钢梁的支承点;设置加劲板可有效提高翼缘或者腹板抵抗局部屈曲的能力;因为单体模型中已包含钢柱,且屋盖与下部混凝土仅通过16根立柱相连,所以钢结构单体模型和上下总装模型的结果相近。