某高铁站大跨空间结构设计

徐州东站扩建项目使用功能主要为侧式站房和高架候车室,整体结构由下部钢筋混凝土框架及上部大跨度钢屋盖组成,钢屋盖平面投影尺寸为191m×227m.高架候车区钢屋盖跨度75m采用倒三角钢桁架,侧式站房入口处钢屋盖跨度112m、两侧悬挑31m,采用W形钢桁架结构.为保证主桁架的稳定及增加整体屋盖刚度,屋盖设置了Y向倒三角次桁架及刚性屋面支撑;上部大跨度钢屋盖分别支撑于高架候车室钢管混凝土柱顶、侧式站房钢管混凝土柱顶、通高幕墙柱顶及入口处通高4根空间桁架柱顶,各类柱抗侧刚度差异较大,本工程通过局部设置滑动支座进行了整体抗侧刚度的调平;入口通高空间桁架柱也作为关键构件进行重点分析设计;本工程整体结构超长,温度对钢屋盖、支座及竖向构件将产生不利影响,本文对其进行了分析论述.     

青岛方兴展览厅异形网架结构设计与分析北大核心CSCD

青岛方兴展览厅下部为钢框架,上部为网架屋盖。采用SAP2000软件建立了三种模型进行分析:模型一上部屋盖结构单独计算;模型二考虑下部钢框架和上部屋盖结构协同作用的整体计算;模型三在模型二的基础上考虑了支座高度的整体计算。主要分析了下部结构、支座高度对上部网架的支座反力、跨中及边跨的杆件内力和节点挠度及自振特性的影响。通过计算结果对比分析,得到了网架单独模型、整体模型和考虑支座高度的整体模型的区别与联系,对类似工程设计具有借鉴意义。     

青岛方兴展览厅异形网架结构设计与分析

青岛方兴展览厅下部为钢框架,上部为网架屋盖。采用SAP2000软件建立了三种模型进行分析:模型一上部屋盖结构单独计算;模型二考虑下部钢框架和上部屋盖结构协同作用的整体计算;模型三在模型二的基础上考虑了支座高度的整体计算。主要分析了下部结构、支座高度对上部网架的支座反力、跨中及边跨的杆件内力和节点挠度及自振特性的影响。通过计算结果对比分析,得到了网架单独模型、整体模型和考虑支座高度的整体模型的区别与联系,对类似工程设计具有借鉴意义。     

喀什体育馆钢结构设计

新疆喀什体育馆A区的钢结构屋盖平面呈马鞍形,长轴为105.571 m,短轴为89.768 m,周边支承在32根型钢混凝土柱顶。钢桁架与型钢混凝土柱通过弹性球形钢支座连接,与型钢混凝土柱相互约束,共同承担竖向荷载,抵抗水平荷载作用。介绍了钢屋盖的结构特点和设计参数,分析了钢结构设计中温度作用对结构的影响,钢结构和主体结构的整体模态分析,并从主要杆件的应力比、钢屋盖的竖向位移和支座的设置等多方面验证钢结构屋盖的安全、可靠。     

混合结构设计中钢平板支座的模拟

目前中小型网架屋盖混凝土框架混合结构在设计时对网架支座的模拟尚存在一些疑虑。通过ANSYS软件计算中小型网架常用钢平板支座的水平刚度,建立网架-弹簧支座-框架、网架-短钢柱-框架整体模型,对模型进行模态和反应谱分析,对比模型的自振特性、位移和内力,得出在中小型网架屋盖混凝土框架结构设计中,钢平板支座水平刚度的变化对混凝土框架自振特性和小震下抗震性能的影响不大,并给出了混合结构设计中钢平板支座模拟方法的建议。     

喀什体育中心游泳馆钢结构设计

新疆喀什游泳馆的钢网架屋盖为矩形双坡屋面,周边支撑在泳池上方38根混凝土柱顶。钢网架与混凝土柱通过弹性球形钢支座连接,与混凝土柱相互约束,共同承担竖向荷载,抵抗水平荷载。本文介绍了钢屋盖的设计和结构特点,分析了钢结构设计中温度作用对结构的影响,进行钢结构和主体结构的整体模态分析,并从主要杆件的应力比、钢屋盖的竖向位移和支座的设置等多方面说明钢结构屋盖的安全、可靠。     

屋盖网架结构设计对比分析

用结构设计软件对一个上部网架、下部混凝土结构的体育馆进行了设计分析,采用整体建模计算和局部建模计算的方式进行了结构对比分析。通过对4种模型的周期、位移、挠度对比分析得出:建立整体结构模型进行结构计算是更符合实际情况,而对网架屋盖的设计,在合理考虑下部结构刚度后,可以按单独模型进行计算;铰接支座网架计算可能偏于不合理、不安全。说明了上部网架及下部结构整体计算需要注意的问题,为设计提供参考。     

中南大学新校区体育馆钢屋盖设计与滑移施工分析

中南大学新校区体育馆主体结构采用钢筋混凝土框架结构,屋盖的最大跨度为92.1m,采用空间钢管桁架结构,具有较好的整体稳定性。屋盖桁架跨度大,温度作用明显,为减小温度变化对结构造成的不利影响,钢结构屋盖与混凝土框架柱之间通过钢管转动柱及固定铰支座组成节点连接,该连接方式使得桁架在因温度变化而产生水平向伸长或缩短时,钢管转动柱通过一定角度的倾斜,以适应屋盖桁架的伸缩变形,从而实现屋盖桁架温度应力的释放,提高了整体结构的承载能力。考虑结构特点及场地条件,采用累积滑移施工。对施工过程进行模拟分析并将桁架应力及挠度的监测值与计算值进行对比,结果表明滑移施工过程安全可靠。     

金阊新城体育场馆大跨度网架屋盖设计

金阊新城体育场馆屋盖为大跨度钢结构柱面网架,不同于一般钢网架屋盖,该网架支承于下部三个独立的混凝土框架单体上,支座约束形式、下部结构的平面布置及抗侧刚度对结构的受力状态都有很大的影响。考虑下部结构的影响,对支座刚度进行真实模拟,建立了包含下部结构的总装模型,并比较分析了各工况作用下屋盖单体模型的不同受力状态。结果表明,考虑真实的支座刚度可以有效减小结构在温度作用下的支座反力及结构变形,同时地震响应也有所放大。最后验算了结构在大震作用下的支座位移,选择了合适的支座形式。     

河北北方学院体育馆结构弹塑性动力响应分析

为研究大跨弦支穹顶空间结构中上部钢结构屋盖-下部混凝土结构组合体系协同工作性能,以河北北方学院体育馆为研究对象,分别建立体育馆弦支穹顶屋盖单体模型和考虑下部混凝土结构整体模型,通过对两种模型自振特性及小震、中震、罕遇地震和极罕遇地震下的动力响应对比分析,研究下部混凝土结构对上部钢屋盖结构工作性能影响.结果表明:考虑下部...     

西北某高校体育馆大跨钢屋盖结构方案比选与设计

针对西北某高校体育馆钢屋盖结构方案比选,对比分析了两种屋盖方案布置的合理性和用钢量指标。采用3D3S软件对钢结构屋盖进行单独分析与设计,并采用YJK设计软件对比赛场馆上部钢结构与下部混凝土结构进行整体建模分析。最终选用双层（局部3层）正放四角锥螺栓球网架结构体系,支座四周采用3层网架变截面轻盈出挑,以实现建筑造型要求。对关键支座节点采用midas FEA进行了有限元分析验算。结果表明：采用网架变截面悬挑体系能更好地实现建筑造型,节点受力更合理且用钢量更低;支座选用双向抗震球铰钢支座,能有效减小温度应力的不利影响;关键节点采用有限元辅助分析是有必要的。     

北京大学体育馆钢屋盖预应力桁架壳体结构分析的几个关键问题

本文介绍了2008年奥运会乒乓球比赛馆———北京大学体育馆预应力桁架壳体钢屋盖结构分析的三个关键问题:初始态预应力度的确定、地震作用下屋盖的地震响应分析以及屋盖的极限承载力分析。所有问题均采用非线性有限元分析,其中屋盖的极限承载力采用弹塑性非线性有限元进行分析,同时考虑了几何非线性和滑动支座滑动引起的支承条件的非线性变化。分析结果表明,预应力拉索和滑动支座的积极应用,使屋盖结构成为自平衡体系,提高了屋盖结构的效率,减小了下部支承结构的设计难度;屋盖的极限承载力取决于支座立柱、中央刚性环和屋盖支撑的强度和刚度。     

钢屋盖主桁架球形支座应用技术

广州国际体育演艺中心体育馆钢结构工程中,为消除结构在振动影响下产生的结构应力、结构变形和减振,应用了抗震球形支座。钢屋盖主桁架两端支撑于混凝土柱上方4种类型的32个球形支座上,钢屋盖结构完成后未发现任何不良现象。     

郴州市国际会展中心主体结构设计关键问题研究

郴州市国际会展中心主体采用混合框架-中心支撑结构,屋盖采用空间钢桁架结构。考虑混凝土和钢结构协同工作,对其进行整体分析。重点介绍了大跨楼盖结构的舒适度控制、超长混凝土结构设计、屋盖支撑柱的计算长度系数取值、复杂节点的有限元分析及足尺试验验证。分析结果表明,人员密集步行通过和多人跑步穿行两种激励工况下楼盖舒适度能满足规范要求;通过在楼板中配置预应力钢筋可抵消温度作用的影响;支撑屋盖的圆钢管混凝土柱的计算长度系数在1.3～1.6之间;节点有限元分析和足尺试验对关键节点设计非常重要。本工程在确保结构安全、可靠、经济的前提下,最大程度地实现了结构成就建筑之美。     

上海铁路南站站屋结构设计

上海铁路南站是上海西南地区的交通枢纽,是第一座采用圆形平面的火车站。钢结构屋面最大直径约为275m,内圈柱子间的最大跨度为152m,采用带中心内压环的空间刚架结构体系。全面介绍了上海铁路南站工程结构设计中的关键技术问题。为满足主站屋严格的沉降要求,采用了桩端后注浆的钻孔灌注桩。为减小梁的高度,采用了超长预应力结构,解决了超长结构的温度问题。在大跨钢屋盖结构设计中,进行了钢屋盖整体稳定性及单根主梁的整体稳定性分析。研究了预应力及下部混凝土结构对钢屋盖的抗震性能影响。通过设置弹性支座并选择合理的弹簧刚度解决了屋盖温度作用问题。通过风洞试验并引入多点输入时程分析的方法,得到结构的等效风荷载及风振系数。采用拆杆法进行了屋盖预应力钢棒的施工验算。     

某会展中心钢屋盖结构设计

某会展中心是集会议、展览、商务、餐饮、娱乐等多功能于一体的现代化城市会展中心。包括五个展厅、综合下沉广场和会议中心,总建筑面积约9万m2,展厅跨度66m,柱距9m,主体结构形式拟采用钢筋混凝土框架及大跨钢屋盖结构,屋盖承重体系采用倒三角形空间管桁架结构,设计中分别建立了钢屋盖上部独立模型和下部混凝土加屋盖钢结构的整体模型,针对屋盖结构稳定性,进行了几何非线性稳定分析,同时对支撑主桁架的框架柱按性能目标C进行性能化设计,结果表明,结构方案合理,安全可靠,达到了建筑结构的完美结合。     

某体育馆钢屋盖的结构设计分析

某县级体育馆,下部为混凝土框架结构,顶部采用钢屋盖。体育馆钢屋盖呈椭圆形,长约132 m,宽约91 m,采用双向桁架结构体系,桁架最大厚度约8.0 m,最大悬挑长度为15 m。本工程采用有限元分析软件Midas Gen对钢屋盖和下部框架进行了整体结构分析,考虑恒、活、风、温度、地震等荷载的不利组合,根据计算结果,体育馆钢屋盖的应力、变形及稳定性指标均能满足规范要求,取得了预期的效果。     

宿州体育馆结构设计

宿州体育馆主场馆平面尺寸为120m×135m,地上3层,为大跨空间结构,下部主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。大跨曲屋面采用双向正交正放平面桁架体系。设计时对结构进行了风洞试验和地震安全性评价,按抗规方法考虑了屋盖竖向地震作用,考虑了大跨屋盖温度效应的影响,对支承屋盖的框架柱进行了中震设计,研究分析了相贯节点的构造加强措施,并采用ABAQUS软件对相贯节点进行了强度和稳定分析;采用PMSAP,MIDAS软件对整体结构进行了计算分析,两种软件计算结果均满足现行规范要求。     

温度作用对大跨度钢屋盖结构受力与变形影响的探讨

温度作用会引起大跨度钢结构构件强度和刚度的变化,以广州某演艺中心体育场馆大跨度钢屋盖为工程背景,建立了大跨度钢屋盖有限元分析模型,对不同荷载工况下钢屋盖杆件应力和关键节点位移进行了对比分析,重点研究了温度作用对钢屋盖应力和变形的影响,结果表明,温度作用对于钢屋盖支座附近杆件以及下弦杆应力的影响最大,在内力设计时应引起重视,而对其他位置杆件应力影响相对较小;温度作用对于钢屋盖支座处节点水平向位移影响较大,负温差会增大桁架跨中竖向挠度,而正温差对于桁架跨中竖向挠度则有所减小。温度作用对大跨度钢屋盖结构受力与变形的影响规律可供同类工程温度分析参考。     

沁阳体育馆钢屋盖与下部混凝土框架结构协同作用分析

简述了沁阳体育馆的概况,介绍了屋盖与主体结构的体系构成。分别建立了体育馆屋盖单体模型和考虑混凝土框架结构的整体模型。通过单体模型与整体模型在各种荷载组合及地震下的结果对比,着重研究考虑上部屋盖结构与下部主体结构协同作用对上部弦支穹顶结构的节点位移、杆件内力等的影响。通过计算结果的比较,分析研究了上部屋盖与下部混凝土框架协同作用的性能,为类似工程提供一些指导性参考。