浅谈悬挑钢结构设计

随着现代社会的发展和人们物质精神生活的需要,悬挑钢结构在人们的生活中随处可见,尤其是工业建筑中更是得到了广泛的应用。本文通过对几种常见悬挑钢结构的结构形式、受力特点、连接形式和发展前景的剖析论述,指导钢结构设计人员在开展悬挑钢结构设计过程中进行合理的设计,选择合适的结构体系,保证悬挑钢结构的安全性和稳定性。     

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。     

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。     

大跨度高空散装钢结构屋盖网架施工技术

以江苏盐城车站站房钢构屋盖施工为背景,着重对大跨度高空散装钢结构屋盖网架施工安装技术进行阐述,总结施工经验,为以后类似工程施工提供参考和借鉴。     

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。     

常州站钢结构屋盖整体稳定分析

研究目的:常州火车站屋盖为大跨度空间钢结构,主要由钢箱梁拱和面外的刚性系杆、支撑组成,跨度较大。为了获得结构的整体稳定性能,指导结构设计,在多种不利荷载组合作用下,对该工程分别进行特征值屈曲分析和非线性稳定分析。研究结论:考虑几何非线性、材料非线性,按最不利原则施加初始几何缺陷,计算结构的非线性稳定屈曲系数,特征值屈曲分析和非线性有限元全过程跟踪分析结果表明:结构的几何非线性很强,且对结构有利;结构的失稳均为整体失稳;在最不利荷载组合情况下,整体稳定分析的结果均能满足规范要求;考虑几何和材料非线性的结构整体稳定分析,真实反应了结构的整体特性,分析结果可为结构设计提供可靠的理论依据。可为类似工程提供参考。     

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。     

“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。     

拱形波纹钢屋盖在铁路房建中的应用

通过归纳在铁路房屋建设中拱形波纹钢屋盖的应用经验,提出了在设计上应重视基础抗倾覆、排架柱变形、天沟梁设计、屋面洞口开设等4个问题,在安装上应重视连接节点防护、屋顶吊装组织等2个问题,以保证良好的应用效果。     

中小型站房网架屋盖支座弹性刚度取值研究

结合沪昆高铁平坝南站站房结构这一具体工程实例,进行中小型站房网架屋盖支座弹性刚度取值的研究。通过下部框架结构位移函数值,拟合出下部X轴支承结构Y方向的支座水平刚度公式。根据公式计算得到下部支承结构的水平刚度,建立网架结构简化计算模型,并与整体模型的工作性能进行对比分析。计算结果显示,网架单独简化模型与整体模型相比,网架杆件轴力大小、跨中节点竖向位移和网架支座反力的大小相差较小,能够满足实际工程精度要求。运用本文提出的支座弹性刚度计算方法对网架单独建模计算,具有与整体模型计算相当的精度。     

有限元分析在钢网架屋盖结构设计中的应用研究

研究目的：研究ANSYS软件在钢网架屋顶结构设计中的适用性，分析钢网架结构设计参数的可行性。 研究方法：用ANSYS软件建立钢网架屋顶结构的有限元模型，结合该结构的实际受力状态、材料特性、几何特性及边界条件等相关参数，对模型进行加载计算和求解。 研究结果：通过对结构变形和内力两方面的检算，得到了钢网架屋顶结构的竖向变形值和结构中各杆件的轴力值。参照相关设计规范，该屋顶结构的变形和强度均满足规范要求。 研究结论：有限元分析在检算钢网架屋盖结构设计参数的可行性方面比较适用，直接利用有限元软件ANSYS建立有限元模型，输人相关计算参数，然后划分网格、加载、求解，最终可提取需要的相关力学参数。类比本算例，可将有限元软件ANSYS作为辅助工具应用于其他工程结构的参数设计与力学检算中。     

大跨屋盖空间桁架拱的探索和实践

空间桁架拱是一种很有发展前景的结构形式，具有受力明确、计算模型简单、施工方便、用钢量省等许多优点。为此，结合工程实践，介绍空间桁架拱在大跨建筑结构领域的新贡献。     

郑西客运专线渭南渭河特大桥设计综述

郑西客运专线渭南渭河特大桥全长79.732 km,是郑西线最长桥梁,建设期也是同类世界最长桥梁;包括我国首座高速铁路高架车站,渭河特大桥技术复杂,设计难度大,尤其长联大跨连续梁的抗震设计和渭南高架车站的设计。以渭南渭河特大桥的设计为例,全面介绍高速铁路桥梁设计的特点及难点。     

大空间盖挖逆作型钢结构建造关键技术

深圳福田综合枢纽站周边环境复杂,采取盖挖逆作法施工,主体结构采取国内少见的钢管柱及纵横型钢梁组合体系。以此工程为依托,介绍盖挖逆作法施工时,型钢结构制造和型钢结构安装关键技术。型钢结构制造质量应从型钢梁下料、型钢梁组立、钢梁的焊接、钢梁矫正、钢梁的拼装、钢梁牛腿制作等关键技术环节进行控制;型钢结构安装质量应从构件就位、钢梁及节点安装、高强螺栓施工、现场焊接等关键工艺进行控制。     

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。     

郑西客运专线新渭南高架车站变宽连续梁设计

（32．23＋48＋29．9）m预应力混凝土变宽度连续箱梁位于郑西客运专线新渭南高架车站四线向双线过渡段．介绍该变宽箱梁构造、内力分析、预应力体系及钢束布设等设计特点,对相关同类桥梁设计有一定的参考价值．     

分体式司机室钢结构设计

文章从采用复合材料和轻量化金属的角度对分体式司机室钢结构进行设计,并通过有限元计算和粘接计算验证结构强度。该设计减轻了司机室的重量,提高了司机室的整体美观性,为后续车辆设计提供了经验积累。