空间管桁架结构设计探讨
摘要：本文通过具体工程阐述大跨度整体空间管桁架的设计思路、设计过程，并结合计算分析对空间结构设计应用做一些探讨。
关键词：空间管桁架、相贯节点、模态及反应谱分析、屈曲分析
工程概况：
本工程为公路收费大棚，主要构成为管桁柱和空间管桁架屋盖（见图1）。长向两跨，短向一跨，总长度95米，宽度20米。最大跨度35米左右，主体高度10米。屋面为弧形的柱面切割面，屋面板轻型屋面板。结构采用空间管桁架梁柱结构体系，工程所在地区抗震烈度6度，地震分组二组，场地类别为二类场地。
结构选型及结构布置：
近年来，随着我国空间钢结构技术的不断发展，空间管桁架在大跨度建筑结构中的应用越来越多，它的最大优点是能将人们对建筑物的功能要求、感观要求以及经济效益要求完美地结合在一起。本工程即采用空间管桁架结构。
管桁结构具有节点形式简单，在节点处采用相贯节点，结构外形简洁流畅；施工和维护简单，节省材料易于清洁维护；可满足各种不同建筑形式的要求，建筑造型更丰富、视觉效果更有优势。
本工程由五根三角形桁架柱和四榀三角形桁架主梁组成主体结
第19卷第3期宁波大学学报（理工版）V ol.19 No.3 2006年9月JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE ) Sept. 2006 文章编号:1001-5132（2006）03-0330-04 客运中心管桁架的结构设计 邬吉吉华1,2，何丽波2，许国平2，周泓2，刘中华3 （1.同济大学土木工程学院，上海 200092；2.宁波市建筑设计研究院科研所，浙江宁波 315012；3.浙江精工钢结构有限 公司，浙江绍兴 312000） 摘要：根据空间有限元建模计算，探讨了多跨的钢管桁架结构体系的天台客运中心候车大厅屋盖的结构布置、计算模型的对比. 分析表明采用倒三角形截面的管桁架在平面外稳定性较弱，在设计中应通过增设横向和纵向支撑来形成几何不变体系，否则应进行平面外的稳定分析. 管桁架的设计计算应考虑与下部结构共同作用，同时应反映施工对结构内力的影响. 管桁架的计算模型中采用刚性节点与弹性节点对内力的影响不大. 关键词：管桁架；结构设计；有限元 中图分类号：TU318+.1文献标识码：A 在大跨空间结构中采用空间管桁架是种合理经济的结构形式. 空间管桁架的自身刚度大，用钢量小，施工方便，可单制作，适用于复杂多变的建筑形式，并具有明快的结构传力方式[1-5]. 天台客运中心是浙南地区重要的交通枢纽，总建筑面积为15000m2. 采用造型新颖的园弧形屋面来寓意天台人民不断开拓进取的时代精神. 主体结构由候车大厅和售票大厅组成，总高度为20.37m. 东西长112.2m. 南北宽48.6m. 其中候车大厅平面尺寸112m×51m，柱距9m，下部结构采用钢筋混凝土现浇框架. 抗震等级为三级屋面为纵向园弧坡面. 工程设计的使用年限为50年. 建筑物重要类别为丙类建筑. 建筑结构的安全等级为二级. 钢结构的耐火等级为二级. 天台抗震设防烈度为6度. 基本风压为0.4kn/m2，雪压为0.5kn/m2. 地面粗糙度为B类，建筑物场地类别三类. 1结构体系布置 经多种方案比较，候车大厅屋面决定采用空间管桁架结构体系. 其承重主要由钢桁架、屋盖支撑体系以及钢檩条组成，如图1和图2所示. 根据建筑柱网布置，钢桁架ZHJ共计12，间距9m，采用三跨连续的倒三角形截面的钢管桁架. 其跨度分别为15m、27m、4.8m，支承于钢筋混凝土柱上，并向两侧各悬挑3m、6m. 倒三角形截面桁架的高和上边宽均为 1.5m. 钢桁架上、下弦杆选用较大外径和壁厚的圆钢管. 从钢管节点的构造来保证弦杆外径大于腹杆外径，弦杆壁厚大于腹杆壁厚. 按等间距 1.5m错位布置上、下弦杆节点来实现弦杆与腹杆以及腹杆轴线间的夹角大于30o. 同时在钢桁架承受较大横向荷载的支座部位纵向和横向进行了加强. 在本工程中上弦杆为2根φ203 收稿日期：2006-03-28. 基金项目：中国博士后科学基金（2005037512）. 作者简介：喆 邬华（1971－），男，上海人，博士后，高级工程师，主要研究方向：大跨钢结构、预应力混凝土结构等. E-mail:wuzhehua@https://www.doczj.com/doc/7915799983.html,
空间桁架静力分析程序及算例1、变量及数组说明
2、空间桁架结构有限元分析程序源代码 !主程序（读入文件，调用总计算程序，输出结果） CHARACTER IDFUT*20,OUTFUT*20 WRITE(*,*) 'Input Data File name:' READ (*,*)IDFUT OPEN (11,FILE=IDFUT,STATUS='OLD') WRITE(*,*) 'Output File name:' READ (*,*)OUTFUT OPEN(12,FILE=OUTFUT,STATUS='UNKNOWN') WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)'* Program for Analysis of Space Trusses *' WRITE(12,*)'* School of Civil Engineering CSU *' WRITE(12,*)'* Designed By MuZhaoxiang *' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)' ' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)'*************The Input Data****************' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,100) READ(11,*)NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND WRITE(12,110)NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND 100 FORMAT(6X,'The General Information'/2X,'NF',5X,'NP',5X,'NE',5X,'NM',5X,'NR',& 5X,'NCF',5X,'ND') 110 FORMAT(2X,I2,6I7) NPF=NF*NP NDF=ND*NF CALL ANALYSE(NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND,NPF,NDF) END !******************************************************************** !总计算程序 SUBROUTINE ANALYSE(NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND,NPF,NDF)
桁架搭建在庆典活动中是经常用到的，搭建质量的好坏也会影响到活动的最终效果。那么，桁架设计要求是什么？桁架：一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。下面就给大家介绍在展览中桁架搭建方法。 桁架设计要求 足够强度—不发生断裂或塑性变形；足够刚性—不发生过大的弹性变形；足够稳定性—不发生因平衡形式的突然转变而导致坍塌；良好的动力学特性—抗震、抗风性。 桁架的设计要求：要有符合要求的杆件；要有良好的连接件，包括铆钉、销钉及焊缝的连接。这些就涉及到桁架的类型、杆件的尺寸和材料，但首先是静力学分析。 桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。 展览桁架搭建方法 展览桁架的规格及常规配件： 1、材料：钢桁架（壁厚1.2mm）；铝合金桁架 2、表面处理：静电喷塑 3、承受力：跨度一般在6米以内，同时可承重100Kg（无任何负载跨度可达18米） 4、重量：钢桁架990mm的一节的重量约为4kg,壁厚1.2mm（铁质） 展览桁架是展架的一种。展览桁架的用途及特点：广泛用于展览展会会场搭建、展示平台、舞台背景及跨度大的画面展示载体，具有安装方便、快捷、稳定性强等特点，适合公司进行大型的户外活动展示。
具体说来，整个展会的搭建是较为复杂的，因为会考虑到展位整体的美观性及多方面的细节，故在对待客户有此类的需求时可将客户的需求汇总（规格要求、必要时可要求客户提供详细的图纸），再将需求告之产品中心相关项目人员。项目人员在计算好桁架的配置后会将整体的配置明细以传真的形式发给销售人员。 展览桁架的拼接方法： 如:以990mm的为例，它的实际尺寸为940mm，加上50mm的六角接头（螺丝）为990mm。另桁架与桁架要靠螺丝方能连接；桁架与万向节之间无需螺丝连接。 例：如果需要配置一根三米长的横梁，它的配置是：万向节（方头）加上一节1980mm 的桁架再加上一节990mm，再加上一个万向节（方头）那么它的外径尺寸是220（方头） +1930+50（螺丝）+940+220（方头）=3360mm ,内径尺寸是3360-440（两个方头的尺寸）=2920mm。 以上几点就是我们小编为大家总结桁架设计要求、展览桁架搭建方法的相关信息，相信大家看过之后就会有一定的了解，这样一来大家就知道了很多了，如果大家还有那些想要了解的可以上我们我们站看看。 nmkly5t 天津新风系统https://www.doczj.com/doc/7915799983.html,
管桁架结构制作安装 施工工艺
管桁架结构制作安装 施工工艺
钢管桁架结构制作与安装施工工艺 1 一般规定 1.1适用范IU 木施I:工艺规程适用于大空体有场馆、公共建筑和各种用@1當矩管作为1??架构成乞类形状的空何结构的建筑物以及构筑物. 1.2编制依抓的杯准与规范 优质碌素结枸钢GB/T699—1999 普通礙素结构制GB ; T70O-1998 低合金馬强度结构钢GB T1591—19￡>! -般工程用铸造碳素钢GB 5576—1997 铸件尺寸差GB &I11—86 结构用冷巧空心型钢GB/T6728—1986 铸;超声探伤方法及质吊评级方広GB 7233-87 炸接结枸用碳素制铸件GB，T7659-1987 结构用无缝符GB/T8162—1999 铸件重址公差GB T11351-89 ri缝焊管GB/T13793—1992 结构用不锈钢无縫钢管GB/T11975—1991 傅结构L程施门贡戢脸收规范CB 50205—2001 建筑1?程施1:质眾蛉收统一标准GB 50300—2001 建筑钢结构焊接技术规程JCJ 81—2002 合金钢铸件JB/ZQ1297 1986 铸件质童分等通则JB/JQ82001—90 13材料藝求 管桁架使川的管材、板材、埠材、铸制，除材料牌号、型号规格和质星等级应符合相应设汁文件的耍求.还必须符合下述规定： 1管材 1）材质：必须符合G优质碳素结构tmGBT699—1999、《普通破素结构钢》GB 室内空间规划---流线分析 o在空间规划设计中，各种流线的组织亦是很重要的。流线组织的好与坏，直接影响到各空间的使用质量，严重的会造成使用上的混乱。而现代综合类建筑空间中的流线是多方面的，是非常复杂的，设计师们往往会以分析流线的简图来综合表达建筑物的人流的集与散，货物的进与出及车流的疏与导，而这样的简图，称为流线分析图。 不同类型的建筑空间，因其使用性质不同，往往存在着不同的流线组织特点。有的比较均匀，有的比较集中。这些人流活动的特点，常通过一定的顺序或某种联系关系而体现出来。一般来说，建筑空间的流线组织基本可以归纳为平面的、立体的和综合的三种方式。 (1)平面的组织方式 有的建筑空间，特别是中小型建筑空间，因其空间的使用性质较单一，人流的活动相对较为简单，人流活动的安排方式多采用平面的组织方式。从图1所示的中小规模的展览馆流线分析图可以看出，以平面方式组织的展览路线简捷明了，一目了然，避免了不必要的上、下活动，使用起来亦是方便和合理的。 图1 展览馆流线分析图 (2)立体的组织方式 有些建筑空间由于功能要求比较复杂，仅依靠平面的方式，是不能完全解决流线组织问题的，还需要采用立体方式组织人流的活动。例如，规模较大的交通建筑，常把进出建筑空间的两大流线，从立体关系中将它们错开，也就是说，在组织流线时，将旅客大量使用的空间，诸如出入口，售票处、行包托运处、问询处、旅客等候厅等主要组成部分，按照一定的流程顺序，按立体的方式进行安排，使其整个流线短捷方便，求得空间组合紧凑合理。 当然，可利用地形的交通建筑，也需要在总体布局中采用立体方式组织其流线。根据基地所处的不同地段条件，可以有着不同的人流组织方式。如图2为乌鲁木齐航站流线示意图，它利用了地形坡度来减少建造时的土方工程量。该候机楼的一侧是停机坪，另一侧是停车场，停机坪低于停车场三米多高，这样就使整个人流活动产生了立体关系。这是因地形高差而造成的立体关系的组织方式。与上述的源于流线组织需要而形成的立体关系，两者是不完全相同的。 主要参考资料：《空间网格结构技术规程》 《荷载规范》尤其是风荷载，雪荷载 《钢结构连接节点设计手册》计算屋盖支座 一、选型：参见《空间网格结构技术规程》第三章3.1到3.5节 其中：网架的高跨比可取1/10—1/18；网架在短向跨度的网格数不宜小于5；确定网格尺寸时，宜使相邻杆件间的夹角大于45度，且不宜小于30°。 二、结构计算 1.《空间网格结构技术规程》4.1.1空间网格结构应进行重力荷载及风荷载作用下的位 移、内力计算。并应根据具体情况，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力计算。 2.应该考虑荷载： 1）风荷载：注意体形系数的选取。《空间网格结构技术规程》4.1.3对于基本自振周期大于0.25s的空间网格结构，宜进行风振计算。参考《荷载规范》8.4.3 风荷载主要考虑垂直桁架方向，平行桁架方向。 对于风荷载还应该考虑：当风吸力作用于屋盖时，传递到节点荷载上的向上的 合力应小于屋盖自重。 2）雪荷载：雪荷载的主要问题是屋面积雪分布系数参考《荷规》表7.2.1. 3）积水荷载：根据桁架的整体形势，考虑檐口高度以符合积水荷载与雪荷载的大小，并按较大值选取荷载不至于屋面。 4）温度作用：《空间网格结构技术规程》4.2.4中可不考虑温度变化引起的内力条件；若要考虑温度作用，参数考虑《荷规》第九章。 5）地震作用： a).《抗规》10.2节10.2.6下列屋盖结构可不进行地震作用计算，但应符合本节 有关的抗震措施要求： 1.7度时，矢跨比小于5的单向平面桁架和单向立体桁架结构可不进行沿桁架的 水平向以及竖向地震作用计算。 2.7度时，网架结构可不进行地震作用计算。 另参考《空间网格结构技术规程》4.4节 b). 《空间网格结构技术规程》4.4.8 当采用振型分解反应谱法进行空间网格结 构地震效应分析时，对于网架结构宜至少取前10~15个振型，对于网壳结构宜 至少取前25~30个振型，以进行效应组合。 《空间网格结构技术规程》4.4.10 在进行结构地震效应分析时，对于周边落地 的空间网格结构，阻尼比可取0.02,；对设有混凝土结构支撑体系的空间网格结 构，阻尼比可取0.03. 三、模型建立及计算：3D3S 1.当不是采用3D3S的模板建模时（自己手动建模），软件不能自动分辨模型中的“上 弦”、“下弦”、“撑杆”等杆件类型，要用户自己定义，可采用“构件属性”菜单中“定义层面或轴线号”命令定义杆件类型； 2.定义单元计算长度：定义单元时，计算长度取0，程序会自动寻找计算长度。软件 对空间框架结构自动寻找无支撑长度，并按规范自动计算两个方向的计算长度。对普通屋架定义了常见的平面内外计算长度。对平面框架的平面内计算长度（绕3轴） 2013-2014年度学生研究计划（SRP）“桁架结构模型结构优化及试验” 结题论文 姓名骆辉军 学院土木与交通学院 专业土木工程（卓越全英班） 学号 201230221450 指导老师范学明 时间 2014年10月 一.实验背景 随着科学技术的发展和计算机软件技术的应用，应用相关的软件来进行桁架结构模型的优化已经可以成为现实。桁架结构中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。在桥梁结构中，桁架结构也应用广泛。只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。合理地设计桁架结构，就能够最大限度地利用材料的强度，起到减轻桁架重量，节省材料的目的，从而也能为工程实际应用提供相关的依据和参考。 但桁架的结构模型形式千变万化，仅仅从理论上分析桁架的受力特征和破坏特征，而不进行相应的试验研究是无法取得实质性的进展的。正是基于这样一个原则，我们需要在理论研究的基础上通过试验来优化桁架的结构模型，在各式各样的桁架结构中挑选出受力合理的结构，最大限度地使材料的强度得以利用。 研究桁架结构模型优化的意义 桁架结构中，各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活，应用范围非常广。桁架梁和实腹梁（即我们一般所见的梁）相比，在抗弯方面，由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端，增大了内力臂，使得以同样的材料用量，实现了更大的抗弯强度。在抗剪方面，通过合理布置腹杆，能够将剪力逐步传递给支座。这样无论是抗弯还是抗剪，桁架结构都能够使材料强度得到充分发挥，从而适用于各种跨度的建筑屋盖结构。更重要的意义还在于，它将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态，使我们能够直观地了解力的分布和传递，便于结构的变化和组合。 由于杆件之间的互相支撑作用，且刚度大，整体性好，抗震能力强，所以能够承受来自多个方向的荷载。而且具有结构简单，运输方便等优点，其应用于各个工程领域。古代木构建筑，而今的2008北京奥运会的主体育馆鸟巢；太空中的大型可展天线，地面上的跨海大桥，随处都可见到桁架的身影。由于桁架的结构模型千变万化，不同的桁架结构形式对桥梁或者屋架的受力特征有很大的影响，因而，研究桁架结构模型的优化具有重大的意义。 二．实验的相关资料 1.桁架结构的常见构造方式 桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构，即一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。 桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。其主要结构特点在于，各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活，应用范围非常广。桁架梁和实腹梁（即我们一般所见的梁）相 浅谈大跨度空间管桁架的结构设计 【摘要】近年来，钢管结构在工业及民用建筑中的应用日益广泛，大跨度的车站、机场、体育场馆等多采用钢管桁架结构，本人有幸参加大庆侏罗纪公园室内游乐场的设计，主体建筑为128米X112米的空间桁架结构。本文通过对该建筑结构设计的回顾，在理论分析和实际工程计算紧密结合的基础上，总结了空间桁架结构设计的一些方法和经验。 标签空间桁架；方案选择；计算分析；关键技术 1、工程概况 本工程位于大庆市区，单体建筑为八边形，建筑面积13475.74㎡，单向拱形屋面，长度128m，矢高12.8m；拱顶净高度28.5m。桁架最大跨度64米。室内景观游乐设施复杂繁多，地面高低起伏，建筑四周墙体均安装美国公司设计的布景，整个建筑对美观及空间要求很高，因此，整个建筑除四周设柱外，中间仅允许有4根圆柱支撑整个屋面体系。屋面三角形桁架内设置通长猫道，兼做表演照明和电缆桥架使用，合理的利用了建筑空间。 2、钢管桁架结构的形式及特点 2.1 管桁架的分类：根据受力特性和杆件布置不同，可分为平面管桁结构和空间管桁结构。 平面管桁结构的上弦、下弦和腹杆都在同一平面内，结构平面外刚度较差，一般需要通过侧向支撑保证结构的侧向稳定。 空间管桁结构通常为三角形截面，与平面管桁结构相比，它能够具有更大的跨度，且三角形桁架稳定性好，扭转刚度大且外表美观。在不布置或不能布置面外支撑的场合，三角形桁架可提供较大跨度空间。一组三角形桁架类似于一榀空间刚架结构，且更为经济。可以减少侧向支撑构件，提高了侧向稳定性和扭转刚度。对于小跨度结构，可以不布置侧向支撑。 2.2 连接件的截面形式常用的杆件截面形式为圆形、矩形、方形等，本建筑弦杆和腹杆均为圆管相贯。 2.3 桁架的外形： 从桁架外形（即从弦杆类型来分）方面可分为：直线型与曲线型管桁架结构。为了满足对建筑物美观和使用功能的要求，以及空间造型的多样性，管桁架结构多做成各种曲线形状，以丰富结构的立体效果。当设计曲线型管桁结构时，有时为了降低加工成本，杆件仍然加工成直杆，由折线近似代替曲线。如果要求较高，可以采用弯管机将钢管弯成曲管，建筑效果较好，但对加工工艺要求较高。 2.4 管桁架的优点 钢管结构因其具有优美的外观、合理的受力特点以及优越的经济性，在现代工业厂房、体育馆、展览馆、会场、航站楼、车站、宾馆等建筑中得到了广泛的应用，如上海体育场、首都机场新航站楼、广州新白云及长航站楼、广州国际会展中心、上海新国际博览中心等大型工程中均采用了钢管结构。工程实际表明，钢管结构既可以很好地满足建筑要求，又能够使结构达到安全、适用、经济等性能指标，符合钢结构的最新设计观念。 2.5 本建筑弦杆和腹杆的杆件均为圆钢管，那么钢管截面的优点主要有以下几个方面： （1）圆管和方管的管壁一般较薄，截面回转半径较大，故抗压和抗扭性能 桁架结构优化设计 一般所谓的优化，是指从完成某一任务所有可能方案中按某种标准寻找最佳方案。结构优化设计的基本思想是，使所设计的结构或构件不仅满足强度、刚度与稳定性等方面的要求，同时又在追求某种或某些目标方面（质量最轻，承载最高，价格最低，体积最小）达到最佳程度。 对于图1-1的结构，已知L=2m，x b=1m，载荷P=100kN，桁架材料的密度r=7.7x10-5N/mm3，[δt]=150Mpa，[δc]=100Mpa，y b的范围：0.5m≦y b≦1.5m。 图1-1 桁架结构 设计变量与目标函数（质量最小） 预定参数（设计中已确定，设计者不能任意修改的量）：L ， x b ，P ，r ，[δt ] ，[δc ] 设计变量（可由设计者调整的量）y b ，A 1，A 2 约束条件（对设计变量的约束条件） （1） 强度条件约束（截面、杆件的强度） （2） 几何条件约束（B 点的高度范围） 目标函数：桁架的质量W （最小） 解：1. 应力分析 0sin sin 02112=--=∑θθN N F x 0cos cos 02112=---=∑P N N F y θθ 由此得： )sin(sin 2111θθθ+= p N ) sin(sin 212 2θθθ+- =p N 由正弦定理得： l y l x p N B B 2 1) (2 -+= l y x p N B B 2 22 += 由此得杆1和2横截面上的正应力 1 2 1) (2 lA y l x p B B -+= σ 2 2 22 lA y x p B B += σ 2.最轻质量设计 目标函数（桁架的质量） ))((2 2 2 1 2 2 B B y x A y l x A W B B ++-+=γ （1-1） 约束条件 [][]? ? ? ?? ????? ????≤+≤-+c B t B lA y x p lA y l x p B B σσ2 2 1 2 22 ) ( （1-2） 0.5≦y b ≦1.5（m ） （1-3） （于是问题归结为：在满足上述约束条件下，确定设计变量y b ，A 1，A 2，使目标函数W 最小。） 3．最优解搜索 采用直接实验法搜索。首先在条件（1-3）所述范围内选取一系列y b 值，由强度条件（1-2）确定A 1与A 2，最后根据式（1-2）计算相应W ，在y b -W 曲线中选取使W 最小的y b 与相应的A 1与A 2，即为本问题的最优解。 4．利用MA TLAB 编程 （1）分析目标函数和约束条件 谈室内设计空间分隔方式及发展趋势 摘要：空间形态的分隔在住宅室内空间设计中有着举足轻重的地位，其中象征 性分隔在不破坏空间完整性的同时还能起到划分空间区域功能、丰富空间的作用，这也是其在小住宅空间设计中运用越来越广泛的原因。 关键词：室内设计；空间分隔；分隔方法；分隔的新趋势 1.室内设计及空间的分割的概述 所谓的室内主要是指建筑物的内部，也就是指建筑物的内部空间，简单来说 室内设计就是对建筑物内部空间的一种功能和空间上的一种利用规划。一直以来，设计设计都被视为建筑设计中的一部分，室内设计的任务一般是由建筑师承担的，实际上这是一种不重视室内设计的现象。对于室内设计的认识还停留在表面层次上，没有意识到它在空间艺术、环境艺术上的综合体现。而随着人们对室内设计 认识的加深，现代室内实际逐渐兴起，这种室内设计指的是根据建筑空间的使用 性质和环境，运用各种物质技术手段和艺术处理方法，对室内空间的形状、太小、功能、审美等方面进行科学的设置和计划，从而能够为人们的居住生活提供一个 比较舒适的室内环境。同时在室内设计的过程中必须充分考虑到环境和用具的布置，以，让室内和环境能够满足居住者物质和精神层面的双重需要，只有这样才 能满足室内设计空间分隔的目的。 2室内设计空间分隔的方法 2.1封闭式分隔 又称绝对分隔，采用封闭式分隔的目的，是为了对声音、视线、温度等进行 隔离，形成独立的空间。这种分隔方法使空间界限异常分明，这样相邻空间之间 互不干扰，具有较好的私密性，但是流动性较差。一般利用现有的承重墙或现有 的轻质隔墙隔离。多用于卡拉ok包厢、餐厅包厢及居住性建筑。 2.2半开放式分隔 又称相对分隔空间，以隔屏，透空式的高柜、矮柜、不到顶的矮墙或透空式 的墙面来分隔空间，使空间不是完全封闭，其视线可相互透视，具有一定流动性，空间界限不是十分明确，强调与相邻空间之间视线的连续性与流动性。这种分隔 形式形成的领域感和私密性不如绝对分隔来的强烈。 2.3象征式分隔 也就是所谓象征性分隔，主要是通过非实体的局部界面进行象征性的心理暗示，空间以建筑物的梁柱、材质、色彩、绿化植物或地坪的高低差等来区分两间。形成一定的虚拟领域场所，以实现视觉心理上的领域感.其空间的分隔性不明确、 视线上没有具体物体的阻隔，但透过象征性的分隔，在心理层面上仍是分隔的两 个空间。 2.4弹性分隔 有时两个空间之间的分隔方式居于开放式隔间或半开放式隔间之间，但在有 特定目的时可利用暗拉门、拉门、活动帘、叠拉帘等方式分隔两空间。例如卧室 兼起居或儿童游戏空间，当有访客时将卧室门关闭，可成为一个独立而又具有隐 私性的空间。 2.5局部分隔 采用局部分隔的目的，是为了减少视线上的相互干扰，对于声音、温度等设 有分隔。局部分隔的方法是利用高于视线的屏风、家俱或隔断等。这种分隔的强 弱因分隔体的大小、形状、材质等方面的不同而已。局部划分的形势有四种，即 管桁架钢结构工程施工组织设计内容 （一）工程概况 本工程是某·某华园(一期)钢结构工程，整个结构全部节点均由法兰盘连接。 1、工程难点、特点分析 难点： （1）主桁架构件长，部分桁架断面过大，运输困难，需在现场进行拼装； （2）跨度大，构件长，质量重，而作业条件受限制，施工难度大； （3）二榀桁架与柳叶弦杆组成的空间结构支撑于两点（下部砼柱），悬挑跨度大，在结构安装过程中单 榀侧向稳定性差； （4）部分柳叶弦杆支撑构件只能单件现场高空安装，安全隐患多； （5）钢结构仅为罩棚的骨架，本项工程承上启下，施工中需要与相关专业协调配合。 特点： （1）作业条件复杂，且工期紧，钢结构系统施工的同 时土建也在施工。看台及外侧部分土建工程大 部分已经施工完，构件需在场外拼装，大大的 增加了安装作业半径，因此，钢结构安装过程 中需引进大型吊机。 （2）部分杆件需煨弯，采用管管相贯连接节点及铸钢节点，对构件加工和安装提出更高的要求。 （二）建设地点及环境特征 某·某华园钢结构工程，坐落于河北省保定市。 （三）施工条件 ●施工场地已具备开工条件； ●施工所需水、电、电讯线路等，由总承包单位提供接 驳点； ●施工场地与公共道路通道已开通。 （四）项目管理特点及总体要求 某奥林匹克体育场跨度大、结构复杂、工期紧、质量要求高，土建、外围护多工种交叉作业，有大量高空作业等，施工难度大，安全隐患多。 根据以上特点，我公司将对本工程运用以前工程管理的成功经验，现场实行标准化管理，配合总包单位确保使本工程达到“省级文明示范工地”。我公司将坚持“诚信经营， 铸造精品，业主满意，发展自我”的质量方针，建优质工程，提供优质服务，使业主满意。 工程施工前，认真做好图纸深化设计，做好与土建工程的交接手续，为工程按时开工创造有利条件。 施工过程中，执行业主和监理工程师的指令和建议，配合总包单位的管理和协调。协助业主做好与有关部门的协调工作，积极主动地为使工程优质、高速建设提出各种合理化建议。及时汇报工程进展情况，密切与相关专业进行联系，尽力为其它专业的施工创造便利条件；发挥公司的技术优势，采用新技术、新工艺、新方法，保证工程质量和进度，节约成本。 工程竣工后，做好与后续施工单位的交接工作，做好轴线、标高、工程资料的移交工作。 在保修期，我公司严格执行用户回访保修制度，由公司用户服务组定期回访，认真听取业主意见，对存在的问题及时解决。 随着人类社会生活的进步，人们需要新的生活内容来满足日益增长的物质与精神需求，家庭居室装修也是人们实际生活的一部分，而室内设计对家庭居室装修有着总领和引导的作用。创造具有文化价值的生活环境是现代室内设计的出发点。因此，优秀的室内设计师必须了解社会、了解时代，应对现代人类生活环境及其文化艺术的发展趋势有一个总体认识。 任何时代的设计都带有明显的社会时代特征。我们看待西方现代城市化社会的特点大致可以归纳为：功能化、巨大化和情报化。这也是当前世界各国城市发展的趋势。功能化：高速、高效率的现代城市生活以大量使用汽车为特征。汽车社会的出现，在城市中夺走了人们的步行空间，养活了人的活动机会，没有给人们提供有限的步行环境和悠闲的活动交流机会。 巨大化：高层、超高层建筑的出现与发展，占据了城市中一个又一个巨大空间，也扩大了建筑与人的尺度差。高大的楼群使人们感到窒息、压抑。当前的弥补办法是在高层建筑群之间整修开设广场和休息区段，以及设置人际交流服务设施等等，以期减轻压抑感，窒息感，提供有限的人的活动空间。 情报化：信息时代的到来，信息、情报传递即时、快速，城市信息传递装置的发达，使生活在城市中的人们感到既紧张又必要。情报信息装置破坏环境，造成对人的视觉污染是现代城市环境设计的难题之一。在城市商业竞争日益激烈发展的情况下，尽管不少大城市的管理部门对广告宣传和信息传递装置的设置有种种规定和限制，但仍挡不住危害日益严重的视觉污染的泛滥。 随着生活方式向着现代化、多样化的转变，我国也应该探索自己的发展道路，走出一条物质文明、精神文明并重，创造具有高文化价值的人类生活环境道路，这是我国现代室内设计的指导思想。 随着人们对室内的生活质量的关注，其实也是建立在我国住宅产业改革的基础之上，住宅产业的发展，对室内的构成和制作技术带来巨大的变革，与此同时，对室内的规划也产生了很大的影响。从居住的状况的变化与对居住多样化的要求，在目前为止，属于比较矛盾的供求关系。住宅产业本身所期望的是把高度工业化的技术引进住宅生产中，然而实际上住宅却不能象汽车生产那样进行高批量化。住宅产业今后的发展方向，应该是介于手工作业与工业化生产之间，取其两者的伏点而综合发展。 每个地方有其固有的文化，建造符合其环境和地区文化的高质量住宅，需要创造提供优质住宅配件集合体的系统，这也有利于发展与地方产业密切相关的中小企业。 基于这种思维方法的住宅配件随着性能逐渐改良，种类增多，包括完整的一户住宅所需的大型配件在内，形成完整的内部装修系统。近年来的“居住空间产业”经过了上述的历程，综合吸取了设计和制造方面的要求而发展起来。 住宅正逐渐由量变到质变转化，所谓提高质量就是提高居住空间的功能性。由于居住空间的功能性是由室内部分所左右的，因此室内的充实自然就成为当前面临的问题。 如何理解室内与建筑的关系，如果把建筑当作“外衣”，室内则是“内衣”既与人的肌肤直接接触，又在“外衣”与肌体之间充分发挥着服饰的功能，因此，内衣“ ”比起“外衣”来需要更加细微的设计。换而言之，室内设计乃是从建筑内部把握空间，根据空间的使用性质和所处环境，运用物质技术及艺术手段，创造出功能合理、舒适美观、符合人的生理、心理要求，使使用者心情愉快，便于生活、工作、学习的理想场所的内部空间环境设计。具体到现代室内设计，则尖从以下几个要点进行探究与思考： 第一、现代室内设计审美意识的重心应从建筑空间转向时空环境（三度空间+时间=四度空间），以人为主体、强调人的参与与体验。 第二、现代室内设计的审美层次应从形式美感转向文化意识，从过去的为装饰而装饰或一般地创造气氛提高到对艺术风格、文化特色和美学价值的追求以及意境的创造。 第三、现代室内设计强调关系学与整体把握。室内环境设计是整合艺术。它的诸要素之间关系的协调与把握是至关重要的。它应是功能组合关系的把握、空间、形体、色彩以及虚实关系的把握，意境创造的把握以及与周围环境的关系协调。 第四、现代室内设计的创造手法为“一切皆为我用”。室内设计师又是艺术家，应当具有充分的想象力和造型能力，调动和使用各种艺术的、技术的手段，使设计达到最佳声、光、色、形的匹配效果，创造出理想的、值得人们 renchunmin 一、设计计算资料 1. 办公室平面尺寸为18m ×66m ，柱距8m ，跨度为32m ，柱网采用封闭结合。火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50年。 2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm ，檩距不大于1800mm 。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5，屋面坡度i =l/20～l/8。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.800m ，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm ×600mm ，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝1 4.3N/mm 2 。 抗风柱的柱距为6m ，上端与屋架上弦用板铰连接。 4. 钢材用 Q235-B ，焊条用 E43系列型。 5. 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。 6. 该办公楼建于苏州大生公司所 属区内。 7. 屋盖荷载标准值： (l) 屋面活荷载 0.50 kN/m 2 (2) 基本雪压 s 0 0.40 kN/m 2(3) 基本风压 w 0 0.45 kN/m 2(4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m 2(5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN/m 28. 运输单元最大尺寸长度为9m ，高度为0.55m 。 二、屋架几何尺寸的确定 1.屋架杆件几何长度 屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=，端部高度取mm H 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220 217700 150020==?+ =+=取mm L i H H 。跨中起拱高度为60mm （L/500）。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。 钢框架—空间管桁架结构的整体分析与等效设计方法 管桁架结构以简洁、美观的特点已经广泛应用于大跨度空间结构,对于空间管桁架的结构计算也已经趋于成熟,但由于设计分工,管桁架结构的计算设计与下部主体结构的设计往往分别由钢结构公司与设计院分别进行,并且空间管桁架结构与下部钢框架结构的整体计算在目前设计院常用的结构计算软件(如PKPM、YJK等)是无法实现的,目前设计院的主流做法是将管桁架的部分等效成集中荷 载的形式施加到柱顶。这种做法仅等效了荷载,并未考虑管桁架结构对结构整体的刚度贡献。 本文以泰安市旅游集散中心为工程背景,研究空间管桁架屋面的等效刚度方法,利用MIDAS有限元分析软件进行结构分析计算,主要工作内容如下:1.通过整体模型与施工图模型(等效荷载)的比对分析证明传统设计院处理管桁架屋面的做法存在着结构隐患与资源浪费,阐述协同工作理论的重要性。2.对倒三角形式的管桁架进行截面分析,提出单跨管桁架等效刚度公式的基本假定,根据材料力学知识推导出单跨管桁架等效刚度公式,并根据工程实例通过大量算例分析例如跨度、高跨比、宽高比,腹杆截面尺寸等管桁架影响因素,并确定其取值范围。 3.将单跨管桁架等效刚度公式推广到整体模型,根据公式建立等效刚度模型与整体模型,利用MIDAS有限元分析软件在风荷载工况、地震工况下的周期、侧向刚度、位移等计算参数,进行弹性时程分析补充计算,验证管桁架等效刚度公式的适用性。验证在风荷载工况下等效模型的位移计算结果具有参考价值;地震工况下等效模型的内力计算结果可以作为设计值,位移计算结果应根据结构限值相应放宽。 通过本文的研究结果可以给进行框架主体结构设计的设计从业人员一个较 空间桁架静力分析程序及算例1、变量及数组说明 输入数据 控制数据NF 单个节点的自由度数 NP 结构离散节点的总数 NE 结构离散单元的总数 NM 结构中单元不同的特征数类的总数NR 结构受约束节点的总数 NCF 结构受外荷载作用的节点总数 ND 一个单元的节点总数 几何数据X(NP) 节点X坐标数组 Y(NP) 节点Y坐标数组 Z(NP) 节点Z坐标数组 ME(ND,NE) 单元节点信息存储矩阵 ME(1,NE)存储杆件始端节点号 ME(2,NE)储存杆件末端节点号RR(2,NR) 结构约束信息矩阵 RR(1,NR)存放受有约束的节点号 RR(2,NR)存放节点位移约束情况 单元特征数据AE(2,IN) 单元特征数类数组 AE(1,IN)单元的弹性模量 AE(2,IN)单元的横截面面积NAE(NE) 单元特征类信息存储数组 荷载数据PF(4,NCF) 外荷载信息数组 PF(1,NCF)存放外荷载作用的节点号 PF(2,NCF)存放X方向的外荷载 PF(3,NCF)存放Y方向的外荷载 PF(4,NCF)存放Z方向的外荷载 输出数据 位移DIST(NPF) 节点位移数组 DIST(NF*I-2)存放I节点X方向的位移DIST(NF*I-1)存放I节点Y方向的位移DIST(NF*I) 存放I节点Z方向的位移 力SG(NE) 单元内力数组 SM(NE) 单元截面应力数组 FL(NF*NR) 支座反力数组 FL(NF*I-2)存放受约束的I节点X方向的反力 FL(NF*I-1)存放受约束的I节点Y方向的反力 FL(NF*I)存放受约束的I节点Z方向的反力 中间变量 NPF=NF*NP 二维总刚度矩阵的最大行数 NDF=ND*NF 一个单元的自由度总数（2*3=6） IN 单元特征类总数 AKE(2,2) 单元在局部坐标系中的刚度局矩阵 BL 杆件单元长度 T(2,6) 坐标转换矩阵 TAK(6,6) 单元在总体坐标系中的刚度矩阵 IT(NF,NP) 节点联系数组 LMT(NDF,NE) 单元联系数组 MAXA(NPF) 结构二维总刚度矩阵主对角元地址数组 NWK 结构一维总刚度矩阵的总容量 CKK(NWK) 结构一维总刚度矩阵 NN 结构矩阵方程的方程总数（去掉约束） NNM NNM=NN+1 V(NN) 已知节点荷载列阵数组，回代完成后为存放结构位移 PP(NPF) 所有节点荷载列阵数组 2、空间桁架结构有限元分析程序源代码 !主程序（读入文件，调用总计算程序，输出结果） CHARACTER IDFUT*20,OUTFUT*20 WRITE(*,*) 'Input Data File name:' READ (*,*)IDFUT OPEN (11,FILE=IDFUT,STATUS='OLD') WRITE(*,*) 'Output File name:' READ (*,*)OUTFUT OPEN(12,FILE=OUTFUT,STATUS='UNKNOWN') WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)'* Program for Analysis of Space Trusses *' WRITE(12,*)'* School of Civil Engineering CSU *' WRITE(12,*)'* 2012.6.25 Designed By MuZhaoxiang *' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)' ' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)'*************The Input Data****************' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,100) READ(11,*)NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND WRITE(12,110)NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND 100 FORMAT(6X,'The General Information'/2X,'NF',5X,'NP',5X,'NE',5X,'NM',5X,'NR',& 5X,'NCF',5X,'ND') 110 FORMAT(2X,I2,6I7) NPF=NF*NP 目录 第一章工程概况及特点 (1) 第一节工程概况 (1) 第二节工程特点及难点 (1) 第二章施工组织与部署 (2) 第一节施工组织 (2) 第二节施工部署 (5) 第三章钢结构制作 (7) 第一节构件预拼装方案 (7) 第二节钢构件运输计划 (8) 第四章施工准备 (11) 第一节施工技术准备 (11) 第二节设备准备 (12) 第三节材料准备 (13) 第四节劳动力准备 (13) 第五章测量方案 (15) 第一节本工程测量放线的特点 (15) 第二节主轴线的定位及标识 (15) 第三节主桁架的定位 (16) 第四节次桁架的定位 (17) 第五节测量精度控制 (17) 第六节标高控制方法 (17) 第七节测量人员组织及主要仪器 (17) 第六章结构焊接及无损检测 (19) 第一节工程焊接概况 (19) 第二节焊接方法和焊接材料选择 (19) 第三节现场焊接施工组织 (19) 第四节焊接施工管理措施 (20) 第五节结构焊接施工顺序 (23) 第六节焊接检查与探伤 (23) 第七节焊接质量保证程序 (23) 第七章屋架吊装方案 (25) 第一节主桁架 (25) 第二节次桁架 (29) 第三节拆撑时屋盖下沉控制措施 (30) 第四节其它工程 (31) 第八章进度控制计划及保证工期措施 (33) 第一节进度控制计划及有关说明 (33) 第二节工期保证措施 (34) 第九章施工现场临时用水、用电计划 (37) 第一节现场临时用水方案 (37) 第二节施工现场临时用电方案 (37) 第十章质量保证措施 (40) 第一节质量管理机制及职责 (40) 第二节项目各级人员质量职责 (42) 第三节钢结构制作工程质量保证措施 (45) 第四节施工过程中的质量控制 (50) 第五节质量管理制度 (50) 第十一章安全施工 (52) 第一节安全生产管理体系 (52) 第二节现场安全施工管理。 (55) 第三节安全保障设施 (56) 第十二章文明施工 (59) 第一节文明施工管理细则 (59) 第二节文明施工检查措施 (59) 第十三章成品保护措施 (61) 第一节成品保护组织机构 (61) 第二节成品保护的实施措施 (61)室内空间规划---流线分析
管桁架设计总结
桁架结构分析
浅谈大跨度空间管桁架的结构设计
桁架结构优化设计
谈室内设计空间分隔方式及发展趋势
管桁架钢结构工程施工组织设计内容
室内空间设计要素
钢结构桁架设计计算书
钢框架—空间管桁架结构的整体分析与等效设计方法
空间桁架结构程序设计(Fortran)
管桁架施工组织设计方案
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