深圳湾体育中心钢结构屋盖设计及研究

深圳湾体育中心钢结构屋盖为超大跨度空间结构,由单层网壳、双层曲面网架及竖向支撑系统构成。单层网壳为复杂的空间曲面网格结构,采用箱形弯扭构件编织而成的四边形网格构成。竖向支撑系统包括支撑网壳的31根树形柱、支撑网架的V形柱、观景桥立柱和下沉广场西立面幕墙柱。详细介绍了钢结构屋盖的结构体系及特点,给出了结构的基本静力和动力特性,并对温度作用以及结构设计中的一些关键问题进行了深入分析。对在结构设计中起控制作用的结构稳定问题进行了全面分析和研究。通过多点多维分析和大震下的动力弹塑性分析,详细研究了结构的动力特性及抗震性能。最后,对钢结构的节点设计准则及关键节点的设计做了简要介绍。     

深圳湾体育中心钢结构设计创新

深圳湾体育中心钢结构屋盖平面约530m×240m,其单层网壳为复杂的空间曲面网格结构,采用箱形弯扭构件编织而成的四边形网格构成。竖向支撑系统包括支撑网壳的31棵树形柱、支撑网架的V形柱、观景桥立柱和下沉广场西立面幕墙柱。从结构规模、复杂和难易程度来讲,在给设计带来挑战的同时,也给工程师提供了设计创新的可能。介绍了钢结构的体系组成及特点和结构的设计创新内容,包括超长结构不设缝、弯扭构件的可编程图纸表达、结构建模及设计方法的创新以及自主编制的质量验收标准,为工程的设计完成提供了保障。     

北京城市副中心绿心剧院钢结构屋盖设计北大核心CSCD

北京城市副中心绿心剧院项目由歌剧院、戏剧院及音乐厅三个单体建筑组成。空间钢结构屋盖竖向构件通过外围设置柱距为16.8 m的钢柱,内部利用主体墙体设置V形撑支撑屋盖;水平构件采用斜交单层网壳以适应曲面建筑造型。通过对屋面精确找形获取正确结构分析模型,以及对杆件放样采取适当措施,以保证施工顺利进行并且达到建筑预期效果。基于钢结构屋盖特殊曲面形态并考虑基本计算假定,结合风洞试验进行可靠性校核,对各弹性工况下斜交单层网壳进行承载力以及变形分析。在弹性设计的基础上,进一步采用Riks弧长法并考虑几何和材料非线性以及初始几何缺陷分布模态对斜交单层网壳稳定性的影响。计算结果表明:斜交单层网壳在各弹性工况下承载力、变形的验算结果均满足规范要求。基于Riks弧长法考虑材料和几何非线性的弹塑性极限承载力较高、结构整体稳定性较好。     

深圳湾体育中心钢结构屋盖稳定性能研究

深圳湾体育中心钢结构屋盖为超大跨度空间结构,由单层网壳、双层曲面网架及竖向支撑系统构成。单层网壳为复杂的空间曲面网格结构,采用箱形弯扭构件编织而成的四边形网格构成。首先基于弹性屈曲分析方法,深入地研究了结构的失稳模态和成因;其次,通过全过程跟踪结构的平衡路径,对结构非线性弹性和弹塑性稳定性能进行了研究,揭示了该类网壳结构的特殊失稳机理,提出针对该工程网壳结构的稳定设计准则;最后,采用有限元对网壳的局部稳定进行了分析,基于分析结果给出了网壳构件的计算长度系数取值。     

东莞国贸中心裙房结构设计

东莞国贸中心裙房采用框架结构体系,为满足建筑在不同位置的功能需求和考虑结构的合理性,采用12m×12m大柱网可实现建筑与结构的高度结合。裙房大跨度钢屋盖为不规则空间曲面网格,由单层网壳及竖向支撑系统构成,重点介绍三维参数化建模运用的基本思路以及优势,并给出屋盖设计计算结果。裙房间连桥为跨度38m的斜拉拱桥,对其结构位移、自振频率、人行舒适度等进行计算分析,进一步优化斜拉拱桥体系的设计以节省材料用量。     

临沂启阳机场航站楼屋盖单双层混合曲面网格结构设计

为实现大跨度无柱空间及中部上隆的建筑形态,对临沂启阳机场航站楼屋盖结构采用单、双层混合曲面三向网格体系。该屋盖结构总平面尺寸为243 m×180 m,其中单层网壳尺寸为72 m×48 m,曲面形状通过数值逆吊找形获得。整体屋盖由56根斜柱支撑,最大跨度约为83 m,最大悬挑约为20 m,柱顶支座采用固定铰支座和单向弹性铰支座两种型式。针对屋盖结构的特点,采用数值模拟进行了静力性能分析、整体稳定性全过程分析、抗震分析及关键节点分析。分析结果表明：由数值逆吊确定的单层网壳主要通过面内路径传递荷载,同时双层部分可提供较理想的边界支撑条件,使单层网壳面内力能够可靠传递,整体结构受力合理;空侧设置20个单向弹性铰支座能够调节刚度不均匀引起的扭转效应,同时能够较好的释放温度变形,降低结构温度应力;为确保安全,在进行整体稳定性全过程分析时,考虑了多种初始缺陷模态及温升的不利影响,屋盖结构整体稳定性安全系数为2.88;罕遇地震作用下,单层网壳具备较高的安全储备,杆件损伤主要发生在网格高度较大的双层区域及悬挑区域,且塑性发展程度较低;单层网壳和单、双层网壳过渡区的关键节点具备适宜的安全储备,满足强节点的...     

深圳湾体育中心空间变曲面弯扭斜交网格结构高效深化设计

深圳湾体育中心钢主场馆钢屋盖采用单层空间变曲面弯扭斜交网格结构,包括单层网壳和竖向支撑系统,其节点形状均不同,弯扭板件展开精度高,深化设计困难.根据工程特点,开发专用的钢结构详图绘制软件.详细介绍了深化设计软件开发及钢屋盖精确建模关键技术措施.并采用保证高效深化的设备和人员配置,解决了深化设计难题,具有高效、精确等优点...     

盐城南洋机场T2航站楼主体钢结构施工技术

盐城南洋机场T2航站楼主体钢结构由屋盖钢结构、单层网壳、异形钢管柱、钢框架结构、钢雨棚等组成。其中屋盖钢结构属于超大面积空间曲面,跨度大,安装要求高;单层网壳由箱型方管钢梁焊接形成双曲面大跨度方格网壳结构,现场定位安装难度大;钢管混凝土柱为国内首例"地圆天菱"异形柱,对现场吊装精度要求很高。整个工程施工难度大,通过采用合理的施工方案顺利完成了施工。     

惠州市会展中心主体结构设计研究

惠州市会展中心是惠州市重点项目"三馆一场"之一,该工程为大型复杂展览建筑,上部主体结构主要分为两个部分,展厅和波浪型屋盖。展厅采用钢筋混凝土筒体+钢管混凝土钢框架混合结构体系,屋盖采用单层柱面钢网壳结构,单层网壳屋盖通过人字形斜撑支承在剪力墙端柱上。重点介绍了展厅结构及屋盖单层网壳结构的构成,对整体结构进行了多工况的变形受力性能分析,对典型节点及复杂节点进行了精细的有限元分析,阐述了会展结构的一般设计方法,得到了一些设计经验。     

异形双曲斜交网格单层网壳高空安装关键技术

针对工程狭长区域异形双曲单层网壳高空安装施工难度大的问题,对安装技术进行了攻关.局部区域采用综合吊装法配合贝雷架,利用原结构设置钢结构转换层,无需搭设竖向超高支撑架,减少高空作业工作量,降低项目资源投入,有利于项目进行高质量安全生产.中庭区域设置自由曲面造型的玻璃顶飘带,采用斜交网格单层壳结构,下设树状四枝柱支撑网壳.网壳结构安装分别采用地面拼装整体顶升及综合吊装的施工技术.工程实践结果表明,该技术网架安装过程快捷可靠,可为高精度异形双曲面钢结构安装工程做参考.     

福州奥体中心体育馆不规则十字转多角度菱形箱体钢柱制作技术

福州奥体中心体育馆地上4层(局部6层),混凝土看台最高点高度22.120m。钢结构最高点高度39.7m。下部混凝土结构采用钢筋混凝土框架剪力墙结构;上部钢结构屋盖采用四边形环索弦支-张弦组合结构及平面主次桁架结构,钢结构墙面采用单层菱形交叉网格结构。该建筑结构体系极其复杂,在设计过程中采用了PKPM、ETABS等多种软件进行结构计算、分析、设计。介绍该体育馆支撑墙面单层菱形交叉网格结构的不规则十字转多角度菱形箱体钢柱的相关制作技术。     

湖州奥体体育场钢屋盖施工关键技术研究

湖州奥体体育场屋盖钢结构采用叠合双层开口网壳结构形式。由于建筑造型新颖别致,施工难度大,质量要求高,为了保证施工的质量和精度,对体育场钢结构施工过程中的关键技术进行了研究,主要包括叠合区4层超厚网壳安装技术、圆管柱支撑与格构柱支撑架混合组合应用技术、大悬挑复杂空间叠合双层网壳屋盖预起拱技术、局部叠合异形双层网壳结构合拢缝选择、分区分级分步阶梯砂箱卸载技术等关键技术。     

贵州省亚高原体育训练基地攀岩馆结构分析及设计

贵州省亚高原体育训练基地攀岩馆屋盖造型为两个有高差的半边椭圆球,是国内外场馆建筑中较早采用带高差两个半边椭圆球屋盖的场馆;场馆采用椭球形凯威特K6单层网壳结构+立体拱架+竖向平面交叉桁架组合的杂交结构体系,下部为钢筋混凝土框架-剪力墙结构.主要介绍了钢屋盖的结构选型及结构布置.采用多模型的计算分析方法,对结构进行设计分析并验算钢屋盖的稳定性;对复杂相贯节点的受力性能进行计算分析,并对比分析半边椭圆球单层网壳结构与完整椭圆球单层网壳结构的受力性能差异,另外介绍了该项目风洞试验、风荷载取值方法.分析结果表明,带高差两个半边椭圆球屋盖结构布置合理,其受力特性与完整圆的网壳结构受力性能存在较大差异.     

北京大兴国际机场航站楼核心区超大平面复杂空间曲面钢网格结构屋盖综合施工技术

针对北京大兴国际机场航站楼核心区屋盖钢结构超长超宽超大平面、体量巨大,结构新颖、造型复杂、位形控制要求高,支撑体系简洁多样、内部空间超大的特点,施工过程中创新提出超大平面复杂空间曲面钢结构施工设计与控制方法,优化结构施工过程受力,采用"分区安装,分区卸载,变形协调,总体合龙"的整体部署,综合开发应用自由曲面空间网格钢结构分块累积提升施工技术、大尺度高落差倾斜翻转提升技术、巨型格构复杂C型柱加工制造及免支撑安装技术、钢构件数字化预拼装与数字化管理平台技术,完成超大平面复杂空间曲面钢网格结构屋盖安装。     

萍乡奥体中心游泳馆结构设计

介绍了萍乡奥体中心游泳馆的设计标准、荷载取值、下部结构体系、屋盖钢结构体系、支座设计及Y形柱设计.对建筑室内空间进行分析,通过多轮结构方案比选,最终钢屋盖主体采用张弦梁与单层网格相结合的结构体系,最大程度保留建筑净高,同时适当地将室内对建筑无影响的框架柱伸至屋面,有效减小屋盖跨度,从而形成Y形柱、张弦梁及单层网格组合结...     

第26届世界大学生运动会篮球馆弦支穹顶屋盖结构设计

2011年第26届夏季世界大学生运动会篮球馆为一复杂体育建筑,其上部钢结构屋盖直径72m,为采用单层网壳加弦支体系组成的弦支穹顶结构体系,支承于沿72m直径圆周边均匀布置的24根钢筋混凝土柱上。围绕屋盖结构选型、受力特点及结构设计中的关键性问题,进行了以下的分析研究:弦支穹顶屋盖设计控制标准;弦支穹顶下部索杆体系的布置;预应力的大小选用原则分析;屋盖屈曲稳定分析;预应力张拉整体结构施工全过程模拟及施工方案分析;复杂节点实体有限元计算分析。从中归纳、总结了弦支穹顶屋盖结构设计中应注意的关键问题及应采取的结构措施,可供同类工程参考。     

某高校体育馆单层网壳结构设计

中国石油大学(华东)青岛校区体育馆屋盖采用单层双曲抛物面网壳设计,屋顶平面近似椭圆形.工程采用凯威特和联方型网格结合的形式,结构布置上弦杆件,在上弦杆垂直竖向平面内设置交叉腹杆以满足结构受力和建筑形式的要求.     

中国建筑第三工程局有限公司

单层空间变曲面弯扭斜交网壳钢结构施工成果国内领先2011年1月8日,中国建筑第三工程局有限公司南方公司、钢结构公司承建的深圳湾体育中心(春茧)项目《单层空间变曲面弯扭斜交网壳钢结构施工技术的研究与应用》科技成果通过专家鉴定,整体施工技术处于国内领先水平。     

大跨铝合金自由曲面网壳设计研究

G60拉斐尔科创云廊屋盖的一期工程尺寸为736m×126m,为超长大跨铝合金自由曲面网壳结构。屋盖通过钢结构树状柱支撑于11栋高层建筑屋顶。阐述结构设计过程中关键指标的设计以及荷载取值的原则，通过应变能最小的原则开展屋盖结构找形的研究，介绍屋盖结构中支撑体系设计和网格布置的考虑因素，进一步说明结构分析的关键计算结果。重点介绍本项目的铝合金板式节点性能研究，开展两组板式节点足尺轴压试验，并与有限元模拟对比分析，结果验证了有限元建模的有效性，并为结构设计的安全性和构造的合理性提供数据支撑。同时进行了3组试件抗剪加强节点试验，对比分析3种不同类型板式节点的受力特性和破坏现象。结果表明抗剪键具有良好工作性能。     

福建省体育馆结构设计

福建省体育馆屋盖为球面网壳结构 ,跨度达 91 9m ,主体结构竖向及平面布置复杂 ,层 3环形楼层外挑 7 5m ,给结构设计带来较大难度。着重介绍该体育馆屋盖结构设计以及在主体结构设计中对结构布置和计算模型的考虑及处理措施 ,论述空间作用对这种中部空旷、柱网不规则且竖向受力复杂的框架结构的影响 ,可供同类结构设计时参考