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城市更新中既有大型场馆增加开合屋盖设计关键技术研究
1
作者 贾水钟 石硕 +1 位作者 许建立 李瑞雄 《建筑结构》 北大核心 2026年第5期17-26,共10页
城市更新进程中既有体育场馆功能不足,为改善场馆运行环境、拓展使用功能、提升运营效率,提出一种增加开合屋盖的改造方案。活动屋盖由12片中心对称花瓣状单元组成,采用空间移动开合方式和齿条齿轮驱动系统。基于既有结构和新增开合屋... 城市更新进程中既有体育场馆功能不足,为改善场馆运行环境、拓展使用功能、提升运营效率,提出一种增加开合屋盖的改造方案。活动屋盖由12片中心对称花瓣状单元组成,采用空间移动开合方式和齿条齿轮驱动系统。基于既有结构和新增开合屋盖位置关系,采取了新老结构设缝脱开的设计策略。开合屋盖基本状态为完全开启状态,对开启和闭合两个状态屋盖分别进行分析验算,并进行包络设计。首先把活动屋盖单独隔离出来进行分装模型分析,并将其支座反力施加到固定屋盖对应位置,进行固定屋盖分装模型分析。随后通过引入T形件模拟承重轮和驱动齿条连接传力,将活动屋盖和固定屋盖连为整体,进行总装模型分析。通过在分肢柱顶设置环向拉索,形成内力平衡体系,约束屋盖鼓出变形,有效减小上部结构柱底拉力和水平推力。最后进行了整体稳定分析和新老结构碰撞分析。结果表明:新增开合屋盖结构受力合理,多状态下强度、刚度、稳定性及新老结构防震缝宽度均满足要求。 展开更多
关键词 城市更新 既有大型场馆 开合屋盖 开合方式 齿条齿轮驱动 预应力环索
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大跨度双向曲线钢桁架屋盖结构日照非均匀温度场研究
2
作者 李建华 邓强 +3 位作者 李保罗 唐国旺 樊健生 刘宇飞 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2026年第1期209-220,共12页
为提高大跨度双向曲线钢桁架屋盖结构施工阶段温度荷载量化及结构位形预测精度,探究日照非均匀温度场的影响机制及计算方法,依托合肥新桥国际机场航站楼大跨度双向曲线钢桁架屋盖,搭建日照非均匀温度场的数值模拟框架。通过分析导热微... 为提高大跨度双向曲线钢桁架屋盖结构施工阶段温度荷载量化及结构位形预测精度,探究日照非均匀温度场的影响机制及计算方法,依托合肥新桥国际机场航站楼大跨度双向曲线钢桁架屋盖,搭建日照非均匀温度场的数值模拟框架。通过分析导热微分方程及定解条件,建立了第二类和第三类边界条件的数学模型。开发了考虑地理气象要素和杆件遮挡作用的温度场数值模拟方法,建立了气象要素和结构温度监测系统标定导热微分方程的边界条件并验证数值模拟方法的有效性,分析了各种天气类型下结构温度场分布及其时空特性。结果表明:标定太阳辐射吸收率等关键参数后,模拟结果与监测数据吻合较好;在太阳辐射作用下,大跨度双向曲线钢桁架屋盖结构内形成复杂阴影场,杆件遮挡作用显著,不可忽略;屋盖结构温度场的时空效应十分突出,不同天气状况下具有显著差异性;晴天时结构时空效应更为显著,多云时可简化为均匀温度荷载;所提数值模拟方法能准确反映结构施工阶段日照非均匀温度场,为结构拼装合拢、施工方案优化及位形精度控制提供了可靠的指导。 展开更多
关键词 大跨空间结构 施工监测 太阳辐射 日照阴影 温度场
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某综合教学实训基地屋盖弦支马鞍形网壳结构分析与设计
3
作者 闫翔宇 郭凯旋 +5 位作者 王彬 王丹妮 杨艳 陈志华 于敬海 张锡治 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期66-74,共9页
河北对外经贸职业学院多功能综合教学实训基地工程建筑造型独特,屋盖呈马鞍面,跨度大而矢跨比小。通过对三种现有屋盖结构方案的定性分析,提出采用弦支马鞍形网壳作为屋盖结构形式。采用大型通用有限元软件ANSYS建立了结构分析模型,通... 河北对外经贸职业学院多功能综合教学实训基地工程建筑造型独特,屋盖呈马鞍面,跨度大而矢跨比小。通过对三种现有屋盖结构方案的定性分析,提出采用弦支马鞍形网壳作为屋盖结构形式。采用大型通用有限元软件ANSYS建立了结构分析模型,通过计算得到了各工况和组合下的杆件应力和结构变形;通过结构自振特性分析得知结构自振频率较为密集,刚度分布均匀;通过稳定性分析并选取关键节点绘制荷载-位移曲线,发现该结构稳定性较好。选取垂跨比、拉索预应力、撑杆高度和环梁截面面积等关键参数对结构进行参数化分析,同时考虑半跨活载布置的影响,探究了各参数对弦支马鞍形网壳结构变形、构件内力、支座反力的影响规律。最后对该新型结构的关键节点进行了设计,并给出了不同工况下拉索张拉施工过程的控制索力。 展开更多
关键词 大跨屋盖 弦支马鞍形网壳结构 小矢跨比 稳定性分析 参数化分析 垂跨比
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面向索桁架结构的温度响应分析及因素耦合研究
4
作者 史国梁 刘占省 +3 位作者 路德春 王泽强 赵一峰 陈云涛 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第3期321-331,共11页
当前针对温度作用下索桁架结构力学响应和影响因素耦合分析的研究较为缺乏.如何实现连续动态分析温度作用对结构力学性能的影响并给出合理的补偿措施,成为提高大型索结构服役期工作性能的关键.本文以索桁架结构为研究对象,提出了温度响... 当前针对温度作用下索桁架结构力学响应和影响因素耦合分析的研究较为缺乏.如何实现连续动态分析温度作用对结构力学性能的影响并给出合理的补偿措施,成为提高大型索结构服役期工作性能的关键.本文以索桁架结构为研究对象,提出了温度响应分析方法,并研究多影响因素的耦合关系.首先,根据索桁架试验模型设计了温度作用工况和力学响应的采集机制.以索力实测值作为评估有限元仿真模型精度的指标.通过修正结构设计参数建立了高保真的有限元仿真模型,获取各类温度作用下的力学响应.在仿真分析的基础上建立可靠的数据集,提出了基于卷积神经网络的温度响应预测方法.在神经网络中建立温度作用与力学响应之间的数据映射关系,实现连续动态分析.基于神经网络得到了最不利的温度作用位置和具体工况.其次,为了进一步给出温度作用下的补偿措施,进行了随机森林驱动的影响因素的耦合分析.在此基础上进行了最关键因素的参数分析,得到具体的响应规律.研究结果表明,所建立的有限元仿真模型计算误差控制在3%以内,可以精准有效地分析温度作用下的力学响应.基于卷积神经网络的温度响应预测方法实现了结构力学响应的连续动态分析,分析时间成本降低了27.8%.针对本试验模型,最不利的温度作用工况为连续8跨升温37℃.适当提高预应力水平是改善温度作用下结构工作性能的最佳补偿措施. 展开更多
关键词 索桁架结构 温度作用 力学响应 影响因素 补偿措施
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直立锁/咬合式金属围护系统抗风揭性能研究方法及应用
5
作者 梁启胜 杨庆山 +1 位作者 刘敏 王泽 《土木工程学报》 北大核心 2026年第4期13-31,共19页
直立锁/咬合式金属围护系统因防水性能卓越、安装便捷、美观性能突出等优点,已广泛应用于各类民用及工业建筑屋面。然而,这类锁/咬合式连接节点的抗风性能相对薄弱,频繁发生的风揭破坏事故表明,现阶段该类系统的抗风性能存在不足,亟须... 直立锁/咬合式金属围护系统因防水性能卓越、安装便捷、美观性能突出等优点,已广泛应用于各类民用及工业建筑屋面。然而,这类锁/咬合式连接节点的抗风性能相对薄弱,频繁发生的风揭破坏事故表明,现阶段该类系统的抗风性能存在不足,亟须进一步优化与改进。为确保金属围护系统开展合理的抗风设计,文章对现有金属围护系统抗风揭性能研究的拉拔试验、抗风揭试验、风洞试验、现场实测、有限元数值模拟和理论分析6种技术方法的发展与应用进行全面综述,总结归纳相关方法的技术特点、适用范围及其先进性与局限性。此外,基于现有技术方法的不足,对相关技术方法的发展趋势进行展望,并凝练有待解决的关键科学问题,从而为提高金属围护系统抗风揭性能评估的合理性与科学性提供参考。 展开更多
关键词 金属围护系统 拉拔试验 抗风揭试验 风洞试验 现场实测 有限元数值模拟 理论分析
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某超高层电视塔结构稳定性研究
6
作者 张榕恬 付丹 +1 位作者 方通通 梁峰 《科学技术创新》 2026年第3期165-168,共4页
某电视塔主屋面塔高为325.8 m,为超高层超限结构,主体结构的稳定性设计是结构安全的控制因素之一。本文基于SAP2000有限元分析软件对该塔进行了稳定性分析,分析内容主要包括内外筒水平支撑、内外筒楼板、内外筒梁连接方式、风荷载的分... 某电视塔主屋面塔高为325.8 m,为超高层超限结构,主体结构的稳定性设计是结构安全的控制因素之一。本文基于SAP2000有限元分析软件对该塔进行了稳定性分析,分析内容主要包括内外筒水平支撑、内外筒楼板、内外筒梁连接方式、风荷载的分布方式、初始缺陷等影响因素对结构稳定性的敏感分析;整体结构的特征值屈曲分析以及几何非线性稳定性分析。通过稳定性敏感分析的结果,对结构模型进行了优化,提高了结构的合理性,同时通过结构整体稳定性的数值分析结果,表明在设计荷载作用下,该塔结构具有足够的整体稳定性,具备一定的安全储备。 展开更多
关键词 超高层 超限结构 特征值屈曲分析 非线性稳定性分析 敏感性分析
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大跨度飞机维修机库多荷载耦合效应研究
7
作者 刘小兰 陈志华 +1 位作者 朱凤恒 陈郝 《山西建筑》 2026年第6期63-66,114,共5页
基于某单跨88 m飞机维修机库的数值模型,通过327组荷载组合下的静动力分析,文中系统研究了屋盖与下部支承结构的协同工作性能。研究表明:第255组合(恒载+风载+雪载+吊车+温度)工况下屋盖中心竖向位移达-261 mm(规范限值的74.2%),Y向位... 基于某单跨88 m飞机维修机库的数值模型,通过327组荷载组合下的静动力分析,文中系统研究了屋盖与下部支承结构的协同工作性能。研究表明:第255组合(恒载+风载+雪载+吊车+温度)工况下屋盖中心竖向位移达-261 mm(规范限值的74.2%),Y向位移极值差21.2%,揭示大门开口导致的刚度非对称特性;第1阶频率(基频)1.11 Hz与地震特征周期0.75 Hz的比值1.48处于敏感区,第3阶频率1.50 Hz(竖向)与设备振动频段(1.2 Hz~1.8 Hz)存在共振风险,高阶振型密集(2.03 Hz~2.44 Hz)易引发多模态耦合;提出大门桁架V形支撑加固(目标第2阶频率>1.5 Hz)和屋盖粘滞阻尼器布置(减振率≥30%)的优化措施。研究成果为大跨度机库设计提供了多荷载协同分析方法和结构优化依据。 展开更多
关键词 飞机维修机库 大跨度钢结构 荷载组合 协同工作性能 动力特性
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基于不同连接方式的铝合金蜂窝板-杆组合结构承载力试验研究
8
作者 徐云 郑腾腾 +2 位作者 赵才其 尚礼杰 顾业 《建筑结构》 北大核心 2026年第5期67-73,共7页
蜂窝板与杆件之间的可靠连接方式,是确保铝合金蜂窝板-杆组合结构各构件共同工作的关键。基于单边螺栓连接和抽芯铆钉连接设计了8组铝合金蜂窝板-杆组合结构,并开展了承载力试验。探讨了连接螺栓间距、蜂窝板厚度、不同连接方式对铝合... 蜂窝板与杆件之间的可靠连接方式,是确保铝合金蜂窝板-杆组合结构各构件共同工作的关键。基于单边螺栓连接和抽芯铆钉连接设计了8组铝合金蜂窝板-杆组合结构,并开展了承载力试验。探讨了连接螺栓间距、蜂窝板厚度、不同连接方式对铝合金蜂窝板-杆组合结构承载力的影响,并对单边螺栓和抽芯铆钉板-杆组合结构的安装方法、受力特点、连接性能进行了研究。结果表明:连接螺栓间距对铝合金蜂窝板-杆组合结构承载力有较大的影响,在相同连接螺栓直径、连接方式以及相同蜂窝板厚情况下,连接螺栓间距越小,板-杆组合结构承载力越大,且承载力增加与螺栓间距减小并非线性。铝合金蜂窝板厚对板-杆组合结构也有较大影响,板厚越大,板-杆组合结构承载力越高,并且基本呈线性增长关系。抽芯铆钉连接的板-杆组合结构抗弯刚度比单边螺栓抗连接的板-杆组合结构抗弯刚度大,抽芯铆钉连接性能优于单边螺栓连接性能。 展开更多
关键词 铝合金蜂窝板 承载力 连接性能 单边螺栓连接 抽芯铆钉连接
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全跨均布荷载作用下分段布索预应力柱面巨型网格结构杆件失稳发展传播规律研究
9
作者 王继新 李佳豪 胡张齐 《湖南城市学院学报(自然科学版)》 2026年第1期8-16,共9页
分段布索预应力柱面巨型网格结构是为适应结构超大跨发展而提出的一种新型杂交结构,其上部巨型网格的中杆件因长细比大、受力大而易发生杆件失稳,忽略其影响可能会导致结构不安全。为精确揭示该新型结构的稳定性能,本研究对其在全跨均... 分段布索预应力柱面巨型网格结构是为适应结构超大跨发展而提出的一种新型杂交结构,其上部巨型网格的中杆件因长细比大、受力大而易发生杆件失稳,忽略其影响可能会导致结构不安全。为精确揭示该新型结构的稳定性能,本研究对其在全跨均布荷载作用下杆件失稳和结构整体稳定的耦合作用进行了深入研究。首先,通过稳定承载力和失稳模式的对比定量分析了杆件失稳的影响程度;然后,跟踪整体失稳过程中各杆件受力变化,揭示了整体失稳过程中杆件失稳的发展传播规律及失稳杆件分布区域。结果表明:1)杆件失稳使结构稳定承载力降低率超过30%,其降低了分段布索预应力体系的作用效率,且还会引起结构整体失稳模态发生改变;2)结构中部支座附近下弦杆首先发生失稳,而后杆件失稳逐渐沿桁架拱向支座发展及沿结构纵向向两端传播;3)失稳杆件主要分布在结构左侧靠近支座1/6弧长范围内,仅少量杆件位于结构右侧中部靠近支座范围内。 展开更多
关键词 分段布索预应力柱面巨型网格结构 整体稳定 杆件失稳 传播规律 失稳区域
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异形大跨度钢屋盖整体提升方案设计及不同步提升分析
10
作者 薛洁琼 张文萃 《山西建筑》 2026年第6期5-11,共7页
依托中原科技城科技创新园3号楼钢屋盖工程,对屋盖提升点的方案进行设计,基于力学分析结果选择最优提升点布置方案。采用Midas/Gen有限元软件对异形屋盖进行不同步提升的仿真分析,研究屋盖结构在提升过程中的受力状态。结果表明:单点施... 依托中原科技城科技创新园3号楼钢屋盖工程,对屋盖提升点的方案进行设计,基于力学分析结果选择最优提升点布置方案。采用Midas/Gen有限元软件对异形屋盖进行不同步提升的仿真分析,研究屋盖结构在提升过程中的受力状态。结果表明:单点施加位移差对周围杆件比较远位置杆件影响大;邻点同时施加位移差所产生的影响是单点施加位移差的叠加效果,隔点同时施加位移差对周围杆件影响比较复杂;得到了不同步提升的所有最不利工况组合,为类似工程分析提供参考。基于分析结果开展了提升过程中关键杆件的监测研究,对提升过程中关键杆件进行监测,实际监测结果与模拟数据对比分析,验证屋盖提升的可行性,保证提升过程的安全性。 展开更多
关键词 异形大跨度钢屋盖 有限元分析 不同步提升 施工监测 方案设计
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民用建筑大跨度空间结构设计中的稳定性分析
11
作者 黄蓉 《建材发展导向》 2026年第2期28-30,共3页
随着建筑功能需求的日益提升,大跨度空间结构在民用建筑中的应用日趋广泛,其稳定性是设计阶段需重点关注的核心问题。本文首先对某民用建筑工程的大跨度空间结构基本情况进行分析,在此基础上利用Ansys软件构建有限元模型进行分析。系统... 随着建筑功能需求的日益提升,大跨度空间结构在民用建筑中的应用日趋广泛,其稳定性是设计阶段需重点关注的核心问题。本文首先对某民用建筑工程的大跨度空间结构基本情况进行分析,在此基础上利用Ansys软件构建有限元模型进行分析。系统分析了初始几何缺陷、材料非线性以及不同载荷情况对大跨度空间结构稳定性的影响,并据此提出了针对性的构件优化与加强措施,结果可为同类大跨度空间结构的安全设计提供参考。 展开更多
关键词 民用建筑 大跨度空间结构 稳定性分析 有限元法 初始缺陷
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大跨度悬挑钢结构施工方案比选及支架体系设计
12
作者 朱雨佳 《工程技术研究》 2026年第1期195-198,共4页
大跨度悬挑钢结构因造型新颖、空间利用率高,被广泛应用于现代体育场馆,但存在悬挑长、受力复杂、施工难度大及安全风险突出等问题。文章以宿州市公共体育场挑蓬钢结构为例,进行大跨度悬挑钢结构施工方案比选及支架体系设计。结果表明:... 大跨度悬挑钢结构因造型新颖、空间利用率高,被广泛应用于现代体育场馆,但存在悬挑长、受力复杂、施工难度大及安全风险突出等问题。文章以宿州市公共体育场挑蓬钢结构为例,进行大跨度悬挑钢结构施工方案比选及支架体系设计。结果表明:采用主桁架支架法施工,缩短工期15 d,安装挠度误差≤10%,支架最大沉降仅2 mm;设备优化配置解决了施工滞后问题,满足进度与安全要求,可为同类工程提供理论依据与实践参考。 展开更多
关键词 大跨度悬挑钢结构 施工方案 支架体系设计 挠度控制 力学仿真
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超大薄壳钢鞍罩施工精度保障技术研究
13
作者 李亮 《现代工程科技》 2026年第1期45-48,共4页
超大薄壳钢鞍罩作为悬索桥塔冠关键构件,其施工精度直接影响桥梁结构安全与景观效果。针对薄壳结构变形控制难与高空定位精度要求高以及多工序误差累积等技术难题,建立了涵盖测量基准传递、构件加工控制、预拼装检验、吊装定位与安装固... 超大薄壳钢鞍罩作为悬索桥塔冠关键构件,其施工精度直接影响桥梁结构安全与景观效果。针对薄壳结构变形控制难与高空定位精度要求高以及多工序误差累积等技术难题,建立了涵盖测量基准传递、构件加工控制、预拼装检验、吊装定位与安装固定全过程的精度保障技术体系。通过优化测量网布设方案,制定分块加工工艺标准,创新地面预拼装调试方法与研发高空精密定位装置,形成了系统的精度控制技术方案。工程实践验证了该技术体系的有效性,各项精度指标均满足设计要求,为同类薄壳钢结构施工质量提供了技术保障。 展开更多
关键词 薄壳钢结构 鞍罩施工 精度控制 测量技术 预拼装
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基于多元性能需求的大跨度钢结构设计探讨
14
作者 余文江 《新材料·新装饰》 2026年第2期113-116,共4页
为探讨基于性能需求的大跨度钢结构设计,文章采用理论结合实践的方法,阐述了基于多元性能需求的大跨度钢结构设计方法,剖析了基于性能需求的大跨度钢结构设计要点.分析结果表明,基于多元性能需求的大跨度钢结构设计需要综合考虑钢结构... 为探讨基于性能需求的大跨度钢结构设计,文章采用理论结合实践的方法,阐述了基于多元性能需求的大跨度钢结构设计方法,剖析了基于性能需求的大跨度钢结构设计要点.分析结果表明,基于多元性能需求的大跨度钢结构设计需要综合考虑钢结构材料性能、荷载作用、节点性能、抗震性能等多个方面,并结合先进的设计技术和经济性分析.通过科学的设计方法和实践经验的积累,才能有效提升大跨度钢结构的安全性、稳定性和经济性,以满足现代建筑对空间布局和功能需求的多样化要求. 展开更多
关键词 多元性能需求 大跨度钢结构 节点性能
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建筑大跨度空间结构施工中的预应力技术
15
作者 陈国东 《低碳世界》 2026年第1期82-84,共3页
现代公共设施对大跨度空间结构的轻量化、高刚度及形态自由度要求逐渐提高,以某大型会展综合体屋盖工程为例,解析其双向张弦梁-拉索混合体系中预应力拉索的空间布置逻辑、分阶段张拉时序及融合仿真监测的全过程控制机制,以期为同类工程... 现代公共设施对大跨度空间结构的轻量化、高刚度及形态自由度要求逐渐提高,以某大型会展综合体屋盖工程为例,解析其双向张弦梁-拉索混合体系中预应力拉索的空间布置逻辑、分阶段张拉时序及融合仿真监测的全过程控制机制,以期为同类工程提供可借鉴的技术范式与工程经验。 展开更多
关键词 大跨度空间结构 预应力技术 拉索体系
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超长钢结构屋盖施工及服役过程健康监测与分析 被引量：2
16
作者 袁焕鑫 饶韬 +3 位作者 杜新喜 向海波 程亮 曹和平 《建筑结构》 北大核心 2025年第2期43-49,91,共8页
武汉江夏大花山户外运动中心钢结构屋盖为超长空间网格结构,为研究其在施工卸载过程和服役状态的受力和变形情况,在结构关键部位布置传感器,并进行了为期两年的应力、变形和温度健康监测。施工监测结果表明结构整体的应力和变形变化平稳... 武汉江夏大花山户外运动中心钢结构屋盖为超长空间网格结构,为研究其在施工卸载过程和服役状态的受力和变形情况,在结构关键部位布置传感器,并进行了为期两年的应力、变形和温度健康监测。施工监测结果表明结构整体的应力和变形变化平稳,应力和竖向位移变化最大值出现在馆外屋盖上,且均满足设计和规范要求。服役健康监测结果表明温度作用是导致结构成型后受力和变形变化的主要因素,在不均匀温度场的影响下馆外边桁架对温度变化最为敏感,其应力与温度的线性系数最大为-4.64,同时温度升高会使得屋盖发生整体膨胀变形,导致边桁架跨中竖向位移减小。最后针对钢结构屋盖提出了优化的弹性支座分布方案,该方案相较于支座固接方案的温度应力平均减少了74.07%。 展开更多
关键词 超长钢结构屋盖 结构健康监测 卸载 温度影响 支座刚度
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大跨空间网格结构旋转提升施工数值分析 被引量：1
17
作者 戴俊辉 童宇超 +2 位作者 邹海涛 姚绪辉 吕燕霞 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第8期100-107,共8页
将旋转提升施工技术应用于大跨空间网格结构施工中,可大幅降低拼装胎架的高度和高空作业工作量。本文对某大跨空间网格结构的旋转提升施工全过程进行数值模拟,并通过建立拼装胎架用量的函数对旋转角度进行优化分析,采用反分析法确定结... 将旋转提升施工技术应用于大跨空间网格结构施工中,可大幅降低拼装胎架的高度和高空作业工作量。本文对某大跨空间网格结构的旋转提升施工全过程进行数值模拟,并通过建立拼装胎架用量的函数对旋转角度进行优化分析,采用反分析法确定结构最终的拼装位形;分析了被提升结构脱胎后在空中旋转提升至设计位形以及整体提升至设计标高的施工全过程;最终得到旋转提升过程各阶段钢绞线索力与结构位移,该数值分析结果与实测值基本一致。研究结果表明,通过反分析法确定结构拼装位形,可有效避免脱胎时被提升结构的刚体位移;本文提出的数值分析方法可以准确地模拟屋盖钢结构旋转提升施工全过程,数值模拟方法得到的结构全过程的受力及变形值与施工实测值基本一致,对实际工程的精细化分析和施工精度控制具有指导意义。 展开更多
关键词 空间网格结构 旋转提升 旋转角度优化 反分析法 全过程分析 数值模拟
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菏泽东站新型屋盖结构设计与研究
18
作者 周德良 方少文 +4 位作者 袁行飞 沈雁彬 王俊超 汪韦韦 赵聪 《空间结构》 北大核心 2025年第2期3-11,共9页
菏泽东站作为大型高铁站房,总建筑面积约为18.3万m^(2),由主站房和站台雨棚组成.主站房屋盖平面尺寸为223 m(顺轨向)×269.95 m(垂轨向),屋盖最大柱距为95 m.根据建筑形态、采光和结构合理受力高度统一的结构设计理念,研发了国内外... 菏泽东站作为大型高铁站房,总建筑面积约为18.3万m^(2),由主站房和站台雨棚组成.主站房屋盖平面尺寸为223 m(顺轨向)×269.95 m(垂轨向),屋盖最大柱距为95 m.根据建筑形态、采光和结构合理受力高度统一的结构设计理念,研发了国内外首创的横向上下弦均为三角形立体桁架的变跨度异形空腹拱桁架、纵向为锯齿状平面鱼腹式桁架组合的结构体系,屋盖不分缝.顺轨向(横向)主桁架在屋面跨度中部采光天窗区域采用上下弦分别为变截面倒三角形和正放三角形钢管桁架的变跨度异形空腹拱桁架结构;垂轨向(纵向)采用鱼腹式平面钢管桁架,该桁架两端分别支承于相邻两空腹拱桁架的上弦和下弦,形成锯齿形曲面屋盖结构.利用空腹拱桁架下弦具有在任何荷载作用下均受拉、可作为结构“弹性支点”的受力特点,垂轨向鱼腹式平面钢管桁架在传递屋面荷载的同时,又可作为顺轨向空腹拱桁架上弦的面外侧向支撑.与空腹拱桁架相连的周边平屋面空间钢管桁架为空腹拱桁架提供边界约束,形成稳定的屋盖整体锯齿形空间钢管桁架结构.本文介绍了该新型结构的主要受力特点、稳定设计、大震下结构抗震性能、节点试验以及缩尺屋盖结构试验结论.根据屋盖风洞试验结果,对该复杂屋面关键部位的风荷载体型系数取值及其影响因素进行分析,通过与规范对比,判断数值的合理性,为类似结构的风荷载取值提供借鉴.理论分析和结构试验均表明,该新型屋盖结构安全、经济,达到建筑与结构一体化设计目的. 展开更多
关键词 异形空腹拱桁架结构 锯齿形曲面屋盖结构 结构稳定性 抗震性能 风荷载体型系数 节点及结构试验
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新型钢网格-混凝土组合壳体结构在八角湾游泳馆大跨屋盖中的应用与性能分析
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作者 刘宜丰 李秋稷 +1 位作者 谢明典 张鑫 《建筑结构》 北大核心 2025年第11期1-8,共8页
基于八角湾国际体育中心游泳馆项目,提出一种新型钢网格-混凝土组合壳体结构,结合了混凝土薄壳与钢网格的优势。通过参数化分析研究了混凝土薄壳厚度对结构性能的影响,结果表明:组合壳体的竖向位移、弦杆轴力及支座径向反力随混凝土厚... 基于八角湾国际体育中心游泳馆项目,提出一种新型钢网格-混凝土组合壳体结构,结合了混凝土薄壳与钢网格的优势。通过参数化分析研究了混凝土薄壳厚度对结构性能的影响,结果表明:组合壳体的竖向位移、弦杆轴力及支座径向反力随混凝土厚度增加而减小,但厚度超过40mm后变化趋缓;考虑初始缺陷的几何非线性稳定安全系数约为钢网格结构的4.7倍,塑性折减系数为0.33。对比分析了径向翼墙的截面高度设计,顶截面由抗剪承载力控制,底截面通过楼板拉应力综合判定。此外,对入口休息厅和屋顶人行步道的舒适度及关键节点应力进行了验证,结果表明该结构综合性能优异,可适应局部重载需求。 展开更多
关键词 大跨空间结构 钢网格-混凝土组合壳体结构 稳定性 舒适度 节点应力
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基于数字孪生的索膜结构构件失效机制研究
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作者 刘占省 史国梁 +2 位作者 王泽强 赵一峰 贾玮寒 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第4期357-367,共11页
索膜结构在运维过程中容易受到风荷载、温度等外界环境因素的影响,导致节点松动、构件失效进而严重影响了结构的安全性能.如何实现结构服役期安全状态的精准仿真,有效提高结构的抗倒塌性能,同时降低健康监测的成本是实现索膜结构智慧运... 索膜结构在运维过程中容易受到风荷载、温度等外界环境因素的影响,导致节点松动、构件失效进而严重影响了结构的安全性能.如何实现结构服役期安全状态的精准仿真,有效提高结构的抗倒塌性能,同时降低健康监测的成本是实现索膜结构智慧运维所面临的关键问题.本文提出了基于数字孪生的索膜结构构件失效机制分析方法.首先从几何和物理两个层面修正虚拟模型,形成高保真的数字孪生模型的建立方法,从而高效精准地映射结构受力状态.其次,在孪生模型的基础上,给出构件失效前后力学响应的分析流程.在孪生模型中设置构件失效工况,获取结构的力学响应规律.根据失效前后结构力学性能的变化情况,计算构件重要性系数,捕捉关键受力构件.在关键构件失效后分析结构内力分布情况,得到结构倒塌前的传力机理.以长春东收费罩棚索膜结构为研究对象进行方法应用,验证了理论方法的可行性.案例应用结果表明:所建立的孪生模型可以有效仿真结构的受力状态,计算误差在3%以内;通过分析各类构件失效后的结构力学性能得到了力学响应表现规律和关键受力构件;基于关键受力构件失效前后的力学响应,建立了传力机理,获取了内力传递路径,明确了结构健康监测对象.本研究方法为制定结构安全的智慧运维策略和提高结构抗倒塌性能提供了可靠支撑. 展开更多
关键词 索膜结构 数字孪生 构件失效 力学响应 传力机理
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