上海东方体育中心工程钢结构高43米,长166米,宽172米,地下二层,地上三层,主要由10榀跨度151米的空间异形管桁架组合而成,10榀钢架截面呈倒三角形的大空间体系,单榀重量550吨,总用钢量约6000吨。本工程中主要采用φ813×80、φ813×40、φ762×40的厚壁园钢管作为管桁架的杆件体系,采用特殊材料制作的巨型盆式支座和铸钢件节点的形式。
本文采用通用有限元软件ABAQUS 对深圳大学生运动会游泳馆结构柱脚的受力性能进行了有限元分析,着重分析了上部铸钢节点各部件之间的接触关系和下部混凝土承台应力状态,获得了铸钢节点的应力状态和各部件之间的接触压应力以及下部混凝土承台内配钢筋、内置型钢和混凝土的应力状态,对不同工况进行了计算分析。研究结果表明,深圳大学生运动会游泳馆柱脚的设计是安全可靠的。本文的有关方法可为相关工程提供参考。
深圳大运中心体育场钢屋盖采用单层折面空间网格结构。80多吨的超大铸钢节点密切结合铸造工艺特点,通过有限元计算分析和节点构造等的优化提高节点质量。对碗盖球的铸钢球铰支座进行包括接触的弹性和弹塑性有限元分析,提出了简化接触边界条件的弹性阶段实用计算方法,采取了支座充分转动和防脱臼措施。对钢板热成型圆管进行了材质比较、成型后产品检验。分析表明:超大铸钢节点安全可靠;球铰支座极限荷载达到设计荷载的3.1倍,支座上部碗体壳局部接触区域存在三向拉力场,下部实心半球局部承压区域呈三向受压状态。预留凹槽、空隙可实现支座充分转动,设置裙边、穿心锚栓可防止意外脱臼的发生;内径与壁厚比值小于20圆管可采用热成型,钢板宜优先采用高效的Q345GJ钢,成品经检测各项指标均满足或高于国家标准要求。
铸钢节点作为一种新型的钢结构节点已在我国大型复杂的空间钢结构中得到应用。结合某国际机场新航站楼铸钢节点的分析,介绍铸钢节点的形式及其设计基本原则,分析铸钢材料的性能,为合理选用铸钢材料提供依据。采用畸变能密度准则作为强度准则,给出铸钢节点强度判别准则。利用ANSYS有限元程序.分析铸钢节点的应力分布规律。此外,还模拟铸钢节点的典型缺陷并进行有限元分析,进而推断铸钢节点带缺陷工作状况对节点受力性能的影响程度。在参考国内外技术文件和本工程节点实际情况的基础上,提出铸钢节点质量控制方面的建议。
以铸造工艺制造的用于复杂形状或受力条件下的空间节点。