“两阶段”分析法对大跨钢管桁架屋盖设计影响研究

对于大跨钢管桁架屋盖,一般的设计计算方法是基于结构采用原位散拼施工。但实际施工时往往采用提升、滑移等更为高效的安装方法。不同的施工方法可能改变屋盖在自重作用下受力体系,在结构中产生内力重分布。这种内力重分布在施工过程结束后可能仍然存在,从而对结构在运营阶段的力学行为产生影响,甚至使结构处于不安全状态。屋盖安装过程分析可以保证结构在施工阶段的受力安全,但不能确保结构在运营阶段结构的力学行为达到设计预期。因此,本文提出了大跨钢结构屋盖的"两阶段(施工阶段和运营阶段)"分析法,并以某高铁客站为研究背景,对采用分块提升安装的大跨度正交空间管桁架结构受力性能进行了研究。通过分析可知,该方法可以让结构在施工阶段和运营阶段的受力情况均处于安全可控状态。     

体育馆凹曲面屋盖风压特性及干扰效应的风洞试验研究

通过贵州威宁体育馆的风洞测压试验,分别考虑有无周边影响两种情况,以凹曲面屋盖为研究对象,研究了体育馆屋盖的风压分布及周边建筑对屋盖风压的干扰影响。研究结果表明:凹曲面屋盖沿屋盖长跨方向,屋盖迎风前沿位置负压比较大,在中部屋盖区域出现较小负压,远离来流位置的风压为零或较小正压;而沿屋盖短跨方向,其迎风前沿出现较大负压,中间下凹最低点附近风压为零,远离来流方向出现正压。同时发现周边建筑对凹曲面屋盖风压的干扰效应比较复杂,当来流前方有干扰建筑时可能对屋盖迎风前沿位置产生较大的干扰效应;当来流后方有干扰建筑时可能对屋盖背风后沿位置产生较大的干扰效应。     

大跨度钢桁架分段吊装施工技术

兰州西站外立面屋盖采用正交空间管桁架钢结构,该工程钢结构跨度大,对杆件加工精度和高空各组件拼装精确定位要求高,低温条件下对桁架焊接质量要求高。采用大跨度"几"字形屋面钢桁架散拼高空安装施工工法,解决了大跨度钢桁架高空拼装作业的问题,现场屋盖钢结构施工的进度和质量均达到预期目标。     

大跨度平屋盖结构风致破坏过程模拟

利用计算流体动力学(CFD)软件CFX11.0,采用基于雷诺平均(RANS)方法的SST k-ω湍流模型对大跨度平屋盖风致破坏过程进行了二维数值模拟,研究风致连续破坏过程中屋盖开口附近风压系数的变化规律。结果表明,大跨度屋盖边缘等几何外形突变的部位是屋盖的薄弱环节,屋盖的风致破坏往往由这些部位开始。屋盖破坏过程中破坏开口边缘处风压发生较大变化,这是屋盖风致连续破坏的主要原因。此外,结构前后入口的大小也对破坏开口外表面风压系数分布规律有较大影响。本文定性地对屋盖结构风致破坏过程进行了数值模拟分析,可为大跨度屋盖局部抗风设计提供参考。     

商丘钢结构旅客天桥整体顶推方案受力分析

新建商丘站进站旅客天桥跨既有陇海铁路,桥身采用钢结构箱形梁,桥上设置刚架屋盖,运营不能中断,带有钢结构屋盖的旅客天桥采用顶推法利用天窗点整体跨越股道。结合工程跨度尺寸,提出不设导梁与设置导梁两种顶推方案,将顶推方案的各步骤简化为力学模型,利用Midas软件模拟进行结构受力分析,研究箱梁主要支座受力变化、桥身受力及变形大小,钢架屋盖纵向梁应力大小,就方案可实施性提出了结论,为旅客天桥整体顶推跨线施工提供了技术支撑,可供类似工程借鉴。     

国际购物中心主入口钢结构屋盖施工技术

三亚海棠湾国际购物中心主入口钢结构采用"拱桁架与空间多曲面鼓节点方管网壳的组合屋盖"体系,屋盖边界支撑在混凝土基座之上,中间各榀桁架支撑在代替柱子的倾斜分离式钢拱之上,形成无柱的空间结构。施工时桁架及钢拱采用自两端分段吊装,中间段合龙;屋面网壳采用高空分块吊装的技术。根据MIDAS模拟计算确定临时支撑点及卸载方案,解决了此类结构的施工难题,可为同类工程的施工提供参考。     

大跨度钢结构屋盖累积滑移方案设计与分析

苏州站改造工程站房屋盖为大跨度菱形管桁架结构,最大跨度为132 m,采用国内先进的累积液压顶推滑移法安装,有效地解决了场地狭小、施工周期短、构件自重大、安装精度高等不利因素。介绍了滑移原理及特点、滑移施工工艺流程、滑移轨道设置、滑移过程屋架受力分析、临时支架系统设计、屋盖卸载分析等内容。北站房通过75 d滑移施工,完成钢结构安装5 000 t,实现预期工期目标,取得良好的经济效益和社会效益,对同类工程具有指导价值。     

某铁路站房大跨屋盖钢结构设计与分析

铁路旅客站房为实现大跨空间,其下部常采用钢筋混凝土框架而屋面采用钢结构,形成上柔下刚的结构体系。本文针对某铁路站房大跨屋盖钢结构进行有限元分析,详细介绍了钢屋盖结构体系并阐明了结构设计思路。该屋盖采用正交正放管桁架结构体系,杆件采用圆钢管,节点采用相贯节点。采用MIDAS Gen软件对屋盖单体进行有限元分析且满足相关规范要求后,再与结构总装模型分析计算结果进行对比,最终设计结果为采用两者包络设计的方法,进一步验证了结构的安全合理性并提出了总装模型分析的必要性,可为今后类似工程设计提供参考。     

城市轨道交通大跨度异形曲面钢结构加工与安装关键技术

以北京地铁环球影城站大跨度异形曲面钢结构加工与安装工程为背景,从安装工艺、异形曲面线形控制、小截面扭转米字形箱形节点精确加工、大吨位复杂伞状钢柱节点加工、施工数值模拟、安装精确定位、大型钢结构屋盖施工过程监测、高精度智能焊接控制、钢结构屋面防水施工等方面,系统阐述大跨度异形曲面钢结构加工与安装的关键技术,为伞状支柱和曲...     

西宁站站房大跨拱型桁架高空滑移技术研究

为了满足施工进度和吊装空间要求,西宁火车站屋面大跨拱型桁架采用高空滑移法安装。高空滑移法作为大跨度空间钢结构常用的施工技术具有施工作业面小、吊装就位准确性高、结构成型质量高等综合技术优势。但屋盖结构在整体滑移过程中结构的边界条件、荷载状态、内力分布均时刻发生着变化,且影响因素相互关联,因此需要对屋盖结构高空滑移的全过程进行计算分析。设计中利用有限元软件建立结构整体有限元模型,对西宁站站房屋面大跨度钢桁架在累积滑移施工过程进行全过程模拟分析,对屋面桁架和滑移过程中的支撑胎架的受力和变形进行全程监控和验算。     

京沪高铁济南西站波浪形屋盖桁架与网架拼安装施工技术

济南西站主站房钢结构屋盖设计面积大,曲面造型多,结构布置与节点构造非常复杂,通过对构件拼装与吊装方案的精细研究,吊装过程中构件受力与变形的模拟分析,不等高脚手架的合理设计,保证了桁架与网架的安装精度与质量,所施工的波浪形屋盖美丽壮观,成为济南市一道亮丽的风景线,获得了良好的效果。     

结构风振极值分析中的峰值因子取值探讨

从随机极值理论和工程实际应用2个方面入手,对峰值因子的取值问题进行探讨。首先,介绍了与峰值因子相关的计算理论;然后,对我国荷载规范和国外荷载规范的相关规定进行比较;最后,结合一大跨屋盖结构算例,探讨在屋盖结构风振分析中的峰值因子确定问题。该算例的分析结果表明:当采用我国荷载规范规定的峰值因子取值来计算屋盖结构的风振响应时,其结果可能是偏于不安全的。建议该类结构的峰值因子取值为4.0~5.0。     

铁路大型站房结构体系对工程投资的影响研究

针对铁路大型站房的建筑特点及其结构体系的复杂性和多样性,在基于大量站房结构体系的类型及工程造价的基础上,采用主成分分析法和区间统计分析法,分析研究结构体系对工程投资影响的敏感因素,并重点分析抗震设防烈度、结构体系类型对工程投资的影响程度。数据表明：站房高架屋盖采用钢网架,高架层楼盖和轨道层采用预应力混凝土框架结构比较经济。另外站房高架屋盖最大柱距大于80 m或高架层楼盖柱距大于30 m时,其结构体系类型具有趋同趋势,高架屋盖最大柱距大于80 m时,采用钢网架结构具有较好的性价比;高架层楼盖柱距大于30 m时,采用钢结构对控制高架层标高十分有利。     

武广铁路客运专线长沙南站钢结构工程施工技术

长沙南站是"建桥合一"的大型高架铁路站房,主体钢结构体量大,结构复杂。结合工程施工现场情况,通过对工程特点进行分析,对各种施工方案进行比较,确定了大型履带吊车竖向同步、水平由西向东推进的吊装方案。重点介绍跨桥栈道设计、屋面网架单元拼装方案的确定与实施、屋盖结构卸载、铸钢件足尺试验等关键工序。     

北京地铁某车站盖挖逆筑法施工技术

盖挖车站依据土建结构浇注顺序的不同,通常可以采用盖挖顺筑法、半逆筑法和逆筑法3种施工方法。北京地铁某车站3号基坑由于管线改移及交通疏解等原因采用盖挖逆筑法施工,文章对盖挖逆筑法施工进行了系统阐述和总结,包括盖挖逆筑法施工流程、基坑围护结构施工、主体结构施工、地表沉降监测、施工质量控制等。     

大跨度双曲空间桁架钢结构地铁车站施工关键技术研究

大跨度双曲空间桁架钢结构具有造型优美宏伟、空间利用率高等特点,在重要建筑工程项目上应用较多。该类结构形式复杂,跨度大,制作及安装难度大、技术要求高。北京大剧院地铁车站采用大跨度双曲空间桁架钢结构,造型极具特色。基于此,文章以北京大剧院地铁车站工程为例,对该工程采用的“弦支穹顶结构+双向错层交叉网格屋盖+中心落地花篮柱+周圈辅助支承体系”总体设计方案及结构安装步骤展开论述,对该工程双曲空间桁架钢结构施工关键技术进行研究和总结,以期为钢结构建设创新发展奠定技术基础,为其他类似工程设计及施工提供参考和借鉴。     

“重檐叠瓦”形式复杂钢结构施工技术研究

新建广州(新塘)至汕尾铁路惠城南站工程，为塑造惠州当地“重檐叠瓦、鳞纹漾波”的特色建筑效果，主屋面由26块大小不一的“瓦片状”单元屋盖叠合而成，安装精度要求高，节点错综复杂，施工难度大。以该工程为研究对象，对施工过程中遇到的重、难点进行了介绍，研究采用了有限元仿真分析、BIM施工模拟、三维激光扫描、空间测量定位、结构健康监测、复杂结构焊接、胎架支撑卸载等技术，并提出了“主要受力构件单元节段组拼吊装+次要受力构件高空散拼+分区域卸载”的施工方法，实现了该形式钢结构的高效率、高精度建造，取得了良好的效果，对类似工程具有借鉴意义。     

深圳地铁前海车辆段上盖物业工程管理

深圳地铁前海车辆段上盖物业是目前国内在建最大地铁上盖物业开发项目,工程管理面临填海区软弱地基处理、桩基平台工程与车辆段交叉施工、结构转换层施工、防水工程施工及质量控制等难点。文章主要对前海地铁上盖物业工程施工管理特点进行分析和总结,为国内外类似工程提供借鉴和参考。     

某超大超深基坑盖挖逆作法施工阶段计算与分析

本文介绍某车站工程概况及盖挖逆作法施工阶段计算与分析,采用建筑结构通用有限元分析与设计软件MIDAS/Gen中施工阶段分析对盖挖逆作法施工阶段全过程进行模拟计算,并提出盖挖逆作法车站施工阶段计算应注意的问题。     

国家体育场大跨度钢结构卸载时应力监测系统

国家体育场屋盖钢结构跨度大，覆盖面积也大，受力非常复杂。为了对钢结构在卸载全过程中的应力变化进行监测，研制基于静态应变无线数据采集与传输的应力监测系统。该系统由传感器子系统、无线数据采集与传输子系统以及数据管理与分析子系统组成，其最大的特点是无需现场布线，所有指令和采集到的数据都采用无线数字信号进行传输，最大限度地降低了监测布点等工序与现场施工的相互影响。该系统在国家体育场钢结构卸载时得到了有效验证，并可推广应用到其他大型结构的施工监测。