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。     

钢混凝土组合梁在铁路旅客站房设计中的应用

钢混凝土组合梁目前在我国工程建筑领域的应用越来越多,并取得了良好的技术经济效益。结合工程实例以及现场实地检测,通过对大跨度楼屋(盖)结构设计的多方案比选,确认了钢混凝土组合楼盖结构方案的优越性。论述钢混凝土组合梁结构形式在当前铁路旅客站房中的应用;对钢混凝土弹塑性体结构特征进行理论分析,并且进行静力、动力试验等工程测试对比,认为采用钢混凝土组合梁结构能够较好地解决现代铁路旅客站房采用大柱网,且层净高不宜过低的难题。     

中关村金融中心大跨度钢桁架安装技术

中关村金融中心连廊为典型的大跨度钢桁架、异型钢屋架结构。大跨度钢桁架和钢屋架的吊装方法有多种 ,针对本工程周边环境复杂、桁架形式多样的特点 ,采取适合本工程的方法 ,对该工程吊装设备的选用及钢构件吊装技术进行介绍     

空间钢结构网架参数化建模与力学仿真分析及研究

以重庆沙坪坝铁路枢纽综合改造工程站房钢结构网架为研究对象,介绍了以空间坐标为基础数据库进行参数化建模的方法,并结合钢网架的提升方案,利用空间有限元程序MIDAS/Gen对钢网架结构进行受力仿真计算分析,验算结构的受力、变形以及提升反力,找出结构的危险构件,为网架结构构件替换和临时加固的设置提供了理论依据,从而完善和优化设计方案,并对设计的各个环节进行了安全性评估以及项目是否能够执行作出了判断,尽量使后续的工作得到安全可靠的保证,同时也可为类似工程施工提供参考。     

轨道交通车辆基地网架结构设计要点分析

车辆基地厂房的工程造价占基地总工程费用比重较大,其结构设计直接影响到车辆基地工程造价的经济性,为保证厂房结构安全、适用、经济,对轨道交通车辆基地厂房常用结构形式进行对比分析,选择目前常用的网架结构作为研究对象,分析支撑柱距、网格尺寸、简支或连续的选择、结构找坡、端部高度对其用钢量的影响,并对计算模型的选择进行分析。分析结果表明:车辆基地网架屋盖选用9 m支撑柱距、较大的网格尺寸、连续网架结构起坡排水、网架端部高度取其跨度的1/15~1/20时,结构经济合理、用钢量小;实际工程中可采用等代梁或等效弹性板法模拟网架结构;目前常用工程设计软件已有条件建立混凝土结构与网架的整体模型,此模型可准确反映网架与下部支撑结构的整体协同作用,计算结果更符合工程实际,建议推广使用。     

大跨度螺栓球网架结构施工技术

结合天津轻轨休闲娱乐区车站工程,详细介绍了大跨度螺栓球形节点网架结构的安装及施工注意事项。     

站房改造钢网架屋面柔性吊索支托法的研究

研究目的:为了加快施工进度、降低造价,同时也为了减少站房改造对社会的影响、体现绿色环保、保持老站房历史建筑风貌,有时需要在不拆除既有站房屋盖的前提下,对其下部结构进行局部改造和加固。本文根据钢网架屋面结构自重较轻的特点,以重庆江北龙头寺站既有站房改造为例,对用柔性吊索对既有站房屋盖进行支托,进而对下部结构进行改造的柔性吊索支托法进行研究。研究结论:(1)柔性吊索支托法,充分利用了钢网架屋面较轻的特点,对支撑网架支座的弧形梁采用主动加载的方式控制与调整屋面钢网架支座位移,辅以量测监控手段和反馈设计,能更有效的控制网架构件内力,避免了屋面钢网架结构的拆除与重建,可节约4个月工期和550万元造价;(2)更加符合绿色环保的理念,与传统临时立柱支托法相比,可节约645万元;(3)当需要保存老站房历史建筑风貌、或考虑到社会影响等其他原因而无法采用拆除站房屋面钢网架结构时,采用柔性吊索支托法可以实现在保留屋面钢网架结构的前提下对下部结构进行改造加固。     

整体滑移式脚手架架设高空大跨度钢网架施工技术

搭设整体滑移式脚手架是为解决高空大跨度钢结构网架安装而采用的新型工艺,即利用牵引设备将组装好的整体脚手架操作平台沿轨道滑移至钢结构网架拼装位置,从建筑物纵向一端开始向另一端分段安装钢网架,直至网架拼装完毕。此方法解决了大量钢结构网架吊装安装难题,节约了施工场地,其交叉施工,加快了施工进度。     

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。     

钢-混凝土叠合板组合桥面的徐变和应力重分布研究

以某特大跨度拱桥的钢-混凝土叠合板组合桥面为工程背景进行有限元分析,探讨了活载和恒载作用下不同龄期混凝土弹性模量的取值;研究了预制板不同加载龄期、混凝土板是否采用叠合板等因素对大跨度钢-混凝土叠合板组合结构徐变的影响,以及钢-混凝土叠合板组合梁截面由于徐变引起的内力重分布效应。研究结果表明:钢-混凝土叠合板组合结构中,由于预制混凝土板和现浇混凝土龄期不同,从而收缩徐变和变形模量不同,在运营过程中,会引起现浇混凝土、预制混凝土板和钢梁三者之间发生应力重分布。与全部一次现浇混凝土组合梁相比,采用叠合板梁可以减少混凝土的收缩徐变。     

96 m钢-混组合桁架梁设计

新建安九铁路跨越武九客专受桥下净空限制,需采用大跨度、低高度桥式结构;同时结合后期维修养护及无砟轨道技术需求,桥面板宜采用混凝土结构,综合考虑本桥采用1-96 m钢-混组合桁架梁跨越武九客专。而96 m钢-混组合桁架梁结构为目前国内同类型桥梁结构最大跨径,并且首次应用于时速350 km无砟轨道。本文结合工程背景详细阐述96 m钢-混组合桁架梁整体设计思路,并对其结构尺寸、受力分析和施工方法进行深入探讨。本工程在安九铁路的成功应用为同类型结构在高速铁路上的推广应用积累了宝贵的设计和施工经验。     

铁路旅客站房候车室楼面舒适度研究

随着我国铁路的快速发展,铁路旅客站房建设标准和要求也在不断的提高。其站房的结构设计也是多种多样,大跨度、钢结构、桥建合一等结构类型和形式,已在铁路旅客站房建设中较多地采用。结合工程实际以及工程实际检测,论述了当前铁路旅客站房大跨度、钢结构、桥建合一等结构形式,在楼面结构设计时应注意的新课题,即建筑物结构楼面的舒适度问题,通过理论分析和工程实际的检测,提出类似工程在结构设计中应注意事项和建议。     

宜万铁路万州长江大桥设计与施工

研究目的根据宜万铁路跨越长江的关键性控制工程——万州长江大桥,位于峡谷地段,水深流急,江中不宜设置桥墩的特点,对该桥设计、施工关键技术进行研究,解决大跨度钢桁拱设计、施工关键技术问题。研究方法结合桥址处的地质、地形、通航、水文条件,进行综合技术经济比较,采用结构分析计算和桥梁结构动力学与车辆动力学的研究方法。研究结果针对国内首次采用钢桁拱—桁梁组合体系的大跨度铁路桥梁的建设,探索出一套成功的设计、施工经验和一系列有针对性的技术措施。研究结论正桥采用168m 360m 180m三跨连续钢桁拱-桁梁组合结构桥。桁宽采用16m,列车行车安全及舒适性有保障;吊杆合理开孔,有效拟制了风致振动;钢桁拱的架设必须采用爬坡式吊机架设;合理的安装顺序和工艺技术措施保证了钢桁拱的高精度合龙。     

大跨度异形空间钢结构连体方案设计与分析

本工程采用一种大跨度异形钢结构连体连接两侧建筑主体框架结构以实现建筑效果,主体结构高度为35.4 m,连体跨度为81.92 m。在“投资-建设-运营”一体化理念指引下,对正交正放网架和正放四角锥网架方案进行综合对比分析,指出钢结构连体采用正交正放网架方案更为合理,建设及运营更具安全性、耐久性。在确定连体结构方案以及连体与主体结构连接方式基础上,采用有限元软件对连体结构变形、受力特点、构件应力、结构整体稳定性和关键节点进行数值分析,依据结果对关键节点进行构造设计,以保证结构设计安全、经济、合理。     

高速铁路高立柱大跨度钢横梁框架墩设计研究

以商合杭高铁商丘特大桥框架墩为依托,介绍高速铁路大跨度连续刚构拱桥的结构设计,对大跨度框架墩横梁结构形式的选择、钢横梁设计要点进行研究。研究结果表明,大跨度框架墩宜采用钢结构,横梁的稳定性、结构强度及动力性能满足高速铁路无砟轨道的各项指标要求。钢结构具有自质量轻、施工速度快、干扰小的特点,适用于跨既有线作业,在高速铁路跨越既有线设计方案中广泛应用,研究成果可为类似工程提供参考借鉴。     

某大跨度钢桁架桥抗震分析

大跨度多功能的地标性桥梁建筑在城市桥梁建设中频繁出现,其抗震性能的分析计算成为控制设计的主要因素,传统的桥梁结构的抗震设计不考虑固定支座破坏的非线性力学性能,但该假定是不切合工程实际的。以某大跨度钢桁架桥为例,采用MIDAS CIVIL有限元软件,分别采用地震反应谱和非线性时程分析方法,对考虑固定支座破坏与否的情况下桥梁结构的地震反应进行了对比分析,分析表明,考虑支座破坏分析后桥墩水平地震力大大减小,上部钢桁架与桥墩均未屈服,摩擦摆支座位移符合规范要求,非线性时程分析结果更符合工程实际。     

合理应用网架结构──谈南昌火车站高架候车室屋盖结构的选型

结合南昌火车站高架候车室屋益结构的选型，对比分析了钢网架结构的优越性。     

客运专线4线双桁钢桁连续梁桥面系设计研究

以南昌枢纽向莆引入东新赣江特大桥为工程背景,介绍客运专线4线双桁钢桁连续梁桥面结构的设计研究,比较研究非结合梁、半结合梁、全结合梁、正交异性板的优缺点。由于在大跨度钢桁梁结构上,正交异性钢桥面板技术上更加成熟、稳妥,正交异性板桥面系既能减小结构自重,减少主桁用钢量,又具有良好的耐久性,结合4线双桁的结构受力特点,得出"大纵梁、大横梁"的正交异性钢桥面板是客运专线4线双桁大跨钢桁梁桥面系合理可行的方案选择。     

型钢混凝土框架桥顶板厚度及含钢率对顶板设计的影响

为研究型钢混凝土结构用于大跨度顶进框架桥是否能减少框架桥截面尺寸,减轻结构自重,结合实际工程案例,以框架桥顶板厚度和型钢含钢率为控制变量,分析框架桥在不同顶板厚度和含钢率条件下的最大挠度和截面内力,为型钢混凝土结构在框架桥的应用提供依据。分析结果表明:型钢混凝土框架桥顶板最大挠度随顶板厚度的增大而减小;截面承载能力随含钢率的增加而增大。在满足列车荷载要求的前提下,型钢混凝土框架桥顶板厚度比同跨度的钢筋混凝土框架桥有效减少。     

分阶段整体顶升法在高铁站房屋面网架中的应用

铁路站房屋面常采用跨度大、面积大、质量大的钢网架结构,且内部空间复杂多样,给工程施工带来很大挑战.以郑阜铁路许昌北站为依托,采用分阶段整体顶升法解决了钢网架整体顶升稳定性、同步误差、纠偏控制及中间层阻碍等问题,保证了钢结构的安装精度,缩短了工期,有效提高了工程质量,减小了高空作业风险,可为类似工程提供参考借鉴.