武汉火车站大跨度异形空间曲面钢结构变形控制技术

武汉火车站钢结构包括中央站房结构、楼面结构、雨篷结构和附属结构。中央站房和雨篷结构均为大跨度空间双曲双拱结构,其中中央站房主拱支撑最大跨度达116m,在安装过程中桁架自身柔性较大,变形控制难度很大。武汉火车站大跨度异形空间曲面钢结构通过施工前模拟计算,施工过程中确定合理的施工和卸载顺序并进行合理预起拱,把结构变形控制在允许范围,取得较好效果。     

杭州奥体博览中心主体育场钢结构罩棚施工全过程模拟分析（英文）

杭州奥体博览中心主体育场钢结构罩棚由空间管桁架和弦支网壳组成,具有造型独特、结构形式多样、悬挑跨度大等特点.基于ANSYS有限元分析软件,本文采用生死单元法对该钢结构安装进行数值模拟,研究了结构安装过程对结构内力及变形的影响;采用约束方程法对临时支撑架卸载进行了模拟分析,同时对卸载过程中的意外工况进行了敏感性分析.分析结果表明,施工过程对结构内力及变形的影响不可忽略,验证了安装方案安全可靠;卸载分析数据表明约束方程法能够准确模拟卸载行程的控制,确保卸载方案满足卸载要求.通过以上计算分析可以确保空间管桁架的安装精度,保证施工过程的安全性和经济性,也可为同类大型钢结构建筑的施工提供参考.     

新型大跨度空间结构施工卸载优化数值研究

施工卸载过程是指对支撑体系(脚手架体系)的卸载,而对结构体系自身来说恰恰是加载过程,在此过程中由于结构的边界条件会发生改变,结构的内力水平也会发生较大的变化,由此导致内力重新分配,部分杆件的受力状态会随加载过程发生正、负交替的变化,甚至超出设计应力,同时伴随着结构较大的几何变形。由此可知大跨度空间结构施工卸载过程的重要性。有鉴于此,对新型大跨度空间结构钢屋盖施工卸载过程进行了数值模拟研究,探讨了不同施工卸载方案对结构造成的影响(结构内力和支撑体系内力方面),最后给出了较优的钢结构施工卸载方案。     

单层网壳结构卸载过程计算分析与实时监测

对某大跨度空间钢结构体育馆施工中的结构体系转换步骤进行了全过程数值模拟,并在卸载过程中采用应变计、全站仪、GPS及加速度传感器等进行了关键点位移和杆件的内力监测。通过与数值分析结果对比说明了模拟方法的可行性,对GPS技术在大跨度空间结构施工监测中的应用进行了论述。结果可为类似结构的模拟与监测提供依据。     

银川火车站钢结构虚拟仿真施工技术

通过应用虚拟仿真施工技术,将空间复杂钢结构施工过程进行阶段分析,得到钢结构施工逐步成型过程中的构件内力和位移变形情况.通过对银川火车站站房钢管桁架屋面、张弦桁架雨篷和大跨度跨线天桥施工进行模拟仿真,对结构薄弱环节进行分析研究,确保了施工质量和安全,取得了较好的施工管理效益.     

武汉火车站大跨度枝状支撑空间曲面钢结构卸载分析

武汉火车站钢结构中央站房首次卸载区间(两个主拱支撑,主拱最大跨度116m,间距64.5m)网壳主体结构安装完毕,通过下调螺旋式千斤顶的回程拆除临时支撑体系,主体结构将从设有临时支撑体系的施工受力状态逐渐转化为设计受力状态.必须确定合理的卸载次序、卸载量,保持千斤顶的同步性才能保证网壳安全.考虑网壳主体结构和临时支撑体系的相互作用及主体结构的稳定性,通过有限元模拟计算分析和施工实践,证明该卸载方案是可行的.     

世博会国家电网企业馆结构分析和施工过程模拟

世博会国家电网企业馆采用四边形空间刚架结构,本文分析了该结构的静动力特性.在线性稳定性分析的基础上,通过非线性稳定性计算分析了结构的极限承载能力.温度作用对单独钢结构的影响较大,采用整体结构模型后温度效应降低.人行天桥采用了张弦梁结构,本文给出了其设计过程,确定了预应力模态与预应力分布.根据施工方案对结构进行了施工模拟全过程分析,得到各状态的变形与内力.基于施工单位提出的卸载方案,模拟了卸载过程,得到了卸载点的变形与反力,并校核了卸载过程中的杆件强度.     

整体顶升钢屋盖网壳结构卸载过程模拟分析

针对大跨度钢屋盖网壳结构杆系众多、受力复杂,采用整体顶升施工方法时主体结构下方必须设置临时支撑,结构成型后拆除支撑会使结构体系发生重大转变及杆件内力重分布的问题,以天水市体育中心体育馆钢屋盖结构为例,建立精细化有限元模型,对所有节点和杆件按照不同规格分类分别赋予实际质量。利用ANSYS中的生死单元法跟踪模拟顶升施工全过程,以结构完全成型且未拆撑时的状态作为卸载过程的初始状态。采用约束方程法对整体分级同步和分区分步2种卸载方式进行模拟,对比不同卸载方式下所有千斤顶的内力值及应力值较大杆件的应力随卸载步的变化趋势。结果表明:受力复杂的大跨度网壳结构需制定合理的卸载方案并进行模拟分析,确保结构卸载过程的安全; 卸载时支撑处的部分拉杆变为压杆,应引起足够重视; 此类刚性大跨度结构的杆件应力在分区分步卸载过程中对位移变化较敏感,所以要严格控制每一步的卸载位移量; 约束方程法能实现对主体结构和临时支撑脱离再接触过程的真实模拟,为类似工程提供了可靠的卸载分析方法。     

大跨度空间网壳卸载施工技术研究与应用

随着节能与绿色建筑不断发展和创新,大量网壳结构用于工程实践,由于结构形式多样、多采用复杂的弯扭构件和异形构件,施工难度很大,为后期支撑结构卸载施工安全提出了更大的挑战。研究通过采用有限元计算软件ANSYS仿真分析了大跨度空间网壳拆模卸载施工技术,认真分析了监测数据,确保施工过程整体结构安全稳定。卸载是网壳结构施工的关键环节,研究通过卸载模拟计算,并简要描述了分步分级卸载过程。     

单层曲面网壳钢结构屋面施工技术

针对单层曲面网壳钢结构屋面的工程特点,将网壳屋面分成三大部分,采取了分区分块对称安装、设置合理的合拢区域、分区同步卸载并对卸载过程进行监测等方法,确保了单层曲面网壳钢结构屋面的施工质量,从而顺利地完成了网壳钢结构屋面的安装。     

大型网壳结构的设计

以江南大学体育馆工程为例，介绍了其结构布置，从部分杆件的内力、振型及周期支座径向位移等方面对荷载效应下的内力计算进行了对比，得出所采取的施工组织设计方案是成功的，最后对网壳结构的发展趋势进行了展望。     

双椭形弦支穹顶张拉成型试验研究

双椭形弦支穹顶是弦支穹顶结构的一种新型结构形式,它综合了单层网壳结构和索穹顶结构的优点。通过对一长轴6.7m,短轴5.1m的双椭形弦支穹顶进行模型试验,用有限元计算软件ANSYS对结构成型过程进行了全过程跟踪计算,重点分析了张拉过程中,结构变形、结构内力变化规律,从而验证张拉成型理论方法的正确性、可行性。     

Calculation theory and experimental study of the K6 single-layer reticulated shell

A new approach named Cross-Section Method, based on membrane force transfer mechanism, for calculating internal forces of diagonal members in a single-layer reticulated shell is presented in this paper. Relevant problems in the process of calculating the internal force by Cross-Section Method are elaborated, including determination of geometric parameters of a K6 single-layer reticulated shell, establishment of equilibrium equations and analogy methods for calculating stiffness of spring supports. Stiffness matrixes of link members and the overall structure in spherical coordinates are derived based on spatial position of each member in a K6 single-layer reticulated shell. Static experiments under full-span loads and half-span loads with a 1/10 scale model of a K6 single-layer reticulated shell, adopted in a stadium located in Chiping, Shandong, were conducted. A detailed contrast of results obtained through experiments, Cross-Section Method and FEM is presented. The internal force calculated by Cross-Section Method is close to FEM results, thus verifying the membrane force transfer mechanism and applicability of Cross-Section Method in the single-layer reticulated shell. Though experimental errors are inevitable due to corrosion of some members in the model, experimental results show approximately the same tendency. Also, the results suggest that the structural behavior under half-span loads is more unfavorable compared with full-span loads.     

肋环型球面空腹网壳结构的静力性能分析

空腹网壳是由平板型空腹网架演化而来的新型曲面空间网格结构,形式多样,为了解其中肋环型球面空腹网壳结构在竖向静载作用下的力学性能.本文采用空间梁单元,在边界上、下弦节点均约束线位移时共计算了22个算例,讨论了矢跨比、网壳厚度、网格圈数等参数对其变形和内力的影响.分析表明.肋环型球面空腹网壳可看作是两个具有相同曲率中心的单层网壳通过竖腹杆连接而共同工作,其矢跨比不官小于1/6,网壳厚度和网格圈数对结构力学性能的影响较小.本文还进行了这种结构与单层网壳的对比分析,表明其具有良好的技术经济指标.     

宿迁市文体馆预应力网壳结构设计施工

在网壳中施加预应力 ,可有效地调节各杆件及球节点内力 ,减小结构变形 ,同时可平衡网壳在支座处产生的水平推力。结合一工程实践 ,介绍了预应力筋在网壳中的布置形式及相关的预应力设计施工技术     

网壳式脚手架施工技术的应用和分析

以某工程网壳式脚手架为例,对网壳式脚手架施工难点、设计要点、脚手架制作安装过程、网壳式脚手架质量控制及节点构造等作了全面分析,并指出网壳式脚手架安装滑移施工法是一种新型施工方法,已得到成功应用。     

半刚性节点对单层球面网壳的影响

单层球面网壳作为网壳结构的一种常见形式,对研究网壳结构有着重要意义。随着计算机的普遍应用,模拟并研究节点半刚性已经成为可能。典型算例结果表明,NIDA程序可以准确考虑各种缺陷和设计参数对钢结构稳定承载力的影响。文章主要利用NIDA软件,在模拟节点不同刚度的情况下,研究半刚性节点对于单层球面网壳位移,内力的影响,对刚度进行静力分析。最后对单层网壳的稳定性进行部分深入研究,全面探究半刚性节点对单层球面网壳性能的影响。从而揭示一阶效应在网壳研究中的弊端,而应该采用二阶效应的研究方法,为今后单层球面网壳的进一步研究提供参考。     

空间高度对球面网壳结构内爆炸响应的影响

基于修正后的Johnson-Cook材料模型,应用ANSYS/LS-DYNA建立K8型单层球面网壳计算模型,对内爆炸下不同空间高度的结构爆炸响应进行计算和分析。首先,分析结构内爆炸冲击波传播规律,验证模型参数选取的可行性;其次,讨论内爆炸作用下球面网壳的动力响应,对比分析不同本构模型对爆炸响应的影响;最后,定义下部支承结构所围体积占结构所围总体积的比值为空间高度系数,讨论空间高度系数对墙面未开洞和墙面开洞球面网壳动力响应的影响。结果表明,爆炸冲击波在球面网壳结构角部有汇聚效应,与反射冲击波共同作用,严重影响球面网壳结构的动力响应;对于墙面未开洞的球面网壳,爆炸响应受反射冲击波影响较大;对于墙面开洞的球面网壳,爆炸响应受空间高度系数影响较大。基于研究结果给出了球面网壳结构在内爆炸下防爆和抗爆设计的合理空间高度系数建议值。     

板片空间结构及其经济性分析

板片空间结构是一种受力性能合理,技术经济效益良好的新型空间结构形式。本文对板片空间结构的形式进行了探讨并提出分类,详细介绍了板片空间结构的特点,并对板片空间结构进行了经济性分析,可供工程应用参考。     

浅谈北京某大厦网壳结构安装施工工艺

对北京某大厦中庭屋盖三向网格单层柱面网壳结构的安装施工流程、施工准备工作进行了分析,重点阐述了累积滑移的施工步骤,说明了累积滑移施工是网壳工程安装过程中的重中之重,合理的滑移设备及合理的施工工艺对整个安装过程起着至关重要的作用。