广东塑料交易所总部大楼建筑外形呈立放的巨型玉璧,采用斜撑框架+核心筒+转换桁架受力体系;斜撑框架为箱型截面,复杂节点多杆件汇交而成,由于板件正斜、交错的密集布置,存在工厂焊接不可达,现场施工灌浆难密实等不利因素;本文在对斜撑框架复杂节点的工艺性分析的基础上,进行了焊接结构优化以满足工艺性的要求,形成一定的经济性;并通过有限元分析验证了节点承载力。
苏州市相城区华元路元和塘景观人行桥钢桥梁为828m大跨度圆弧箱型钢桥梁,桥梁最大跨度50米。桥梁组装工艺、焊接节点复杂,焊接工程量大,底部弧形板弧度大,质量要求高。本公司针对该工程的特点及圆弧箱型梁的结构形式,探讨了不同焊接顺序和制作工艺、措施对构件最终尺寸精度及焊接质量的影响,并根据现有施工机械设备及施工措施,利用仿真模拟计算,进而控制、优化施工工艺。
广博节点不仅受力复杂,而且加工制作影响因素多,现场施工需要考虑交叉工艺。本文通过分析广博节点特点,提出了复杂节点概念及总体设计原则;结合梁柱节点、吊杆节点、桁架节点相关性设计,介绍了复杂节点相关性设计内容和思路,供类似工程节点设计参考。
“希夷之大理”彩虹桥采用大跨度空间钢管桁架结构体系,桥主体结构跨度220米,结构总高度为33.15米。系统地介绍了大理彩虹桥钢结构设计过程,进行了空间管桁架独立支撑结构体系和空间管桁架-拉索结构体系的分析比较。为减少空间拱结构造成的刚接支座水平推力,采取了在上部钢结构施工过程中对支座边界条件调整的处理方案,并以支座变形作为计算条件对主体结构重新进行有限元计算,结果表明,此时支座水平推力有了大幅减少。
以沈阳展览中心工程钢结构施工详图设计及管理为例,阐述了钢结构施工详图设计的绘制过程及管理方法。针对目前钢结构工程中工程量大、工期紧张的特点,采用了三维设计软件XSTEEL与CAD结合的优化方案,提高了构件转化的准确度,为工厂顺利加工提供有力条件,为现场安装提供了准确的安装图纸,更好的满足了钢结构工程的加工及现场安装的需要。
通过对CCTV主楼大悬臂合龙前后合龙部位的应力变化分析,对大悬臂结构的合龙节点进行针对性设计与优化,确保了合龙安装的快速准确,保证了悬臂的安全合龙。
弦支穹顶结构是在克服了单层网壳和索穹顶结构的缺点,继承了其优点的基础上发展起来的,并被广认可和应用的一种新型预应力大跨度结构体系。在分析提出背景和力学原理的基础上,简述了国内外对弦支穹顶结构形态分析、优化设计、静动力性能和施工控制理论等方面的研究现状,并对其各种研究方法的特点进行了分析总结; 介绍了天保中心大堂屋盖、2008 奥运会羽毛球馆、济南奥体中心体育馆等典型弦支穹顶工程应用; 提出了温度效应研究、考虑索撑节点滑移摩擦的动力反应分析、索力的测试及其补偿技术、超大跨度弦支穹顶设计理论等5 项亟待解决关键课题,为进一步研究其结构性能和施工控制值理论创造了一定的条件和提供资料参考。
万科中心结构体系复杂,通过采用斜拉索将竖向结构和2层水平楼板相连接,从而在底部得到大跨度空间。通过对施工方案的比较,并对方案进行优化,采用了逆作法的施工程序,施工实践证明,该施工程序既确保了结构的安全,同时满足工程进度的需要。
上海中心大厦高632m,采用了巨型框架-核心筒-伸臂桁架抗侧力结构体系,为钢-混凝土混合结构。简要介绍了该结构工程的建筑设计、结构体系特点以及结构整体设计指标,并对计算结果进行分析。针对结构分析中若干关键问题的分析结果:结合规范与建筑功能布局,合理确定了结构活荷载取值;对结构进行了详细的风致响应研究,将风洞试验结果与荷载规范结果进行比较,并探讨了两者之间的差异;对结构进行了详细的地震作用反应分析,确定了性能化目标和地震动反应谱,得到了结构的抗震可靠度;对巨型柱承载力以及延性进行了详细研究,分析了巨型柱钢骨选型的影响因素;对结构用钢量进行了合理优化,并采取了具体的优化措施,可节省钢材12000 t;罕遇地震作用下弹塑性时程分析表明,结构能够满足抗震性能化目标,具有较好的延性。
为进一步探讨优化轻钢龙骨复合墙体节能设计的有效途径,扩大其在我国严寒地区应用,采用热电偶测温方法进行腹板开孔、带外保温层腹板开孔两个方案的轻钢龙骨复合墙体传热性能的试验研究,重点考察墙体的传热系数和测点温度。试验结果表明:腹板开孔节能设计方法可以降低轻钢龙骨墙体的热损失,削弱龙骨所在部位的热桥效应,显著提高墙体的保温性能。两种试验方案的墙体传热系数分别为0. 315,0. 250 W/ (m2·K) ,可以满足我国严寒地区居住建筑围护结构节能50% 的传热系数限值要求。选用JG /T182—2005《低层轻型钢结构装配式住宅技术要求》推荐的轻钢龙骨规格,组成标准轻钢龙骨复合墙体,采用ANSYS 有限元模拟对比分析4 类墙体的平均传热系数、温度场,进行墙体的经济性比较,提出符合我国严寒地区( 如哈尔滨市) 建筑节能标准的轻钢龙骨复合外墙节能设计方案。