126_6m跨张弦桁架结构的设计与研究
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大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工要点分析现如今,钢结构已经在建筑领域得到了广泛推广和应用,通过预应力技术,能够有效改善大跨度空间结构刚度,是一种新型的建设体系。
对此,本文首先对预应力大跨度空间钢结构进行了介绍,然后以大道速滑馆为研究对象,对大跨度预应力张弦桁架结构设计施工要点进行了详细探究,以期为类似工程提供借鉴。
标签:大跨度;张弦桁架结构;施工1、引言鋼结构自身稳定性较高,因此在建筑行业中,钢结构的使用十分普遍,钢结构未来的发展也会被人们所重视。
预应力大跨度空间钢结构的运用功能在房屋建设当中具有不可或缺的地位,因此对预应力大跨度空间钢结构施工要点进行详细探究具有十分重要的现实意义。
2、预应力大跨度空间钢结构概述现如今,在大型建筑工程施工中,预应力大跨度空间钢结构十分常见,具有承重性能强、刚度性能好、延伸性好、施工便捷等应用优势。
在以往大型建筑工程施工中,一般采用混凝土结构模式,但是,由于混凝土的结构模式采用单向板结构,因此,混凝土结构会随着空间的跨度增加而使楼板的厚度随之增加,而在工程计划中,所使用的钢筋数量无法满足厚度增加所带来的重量。
因此,在大型建筑工程施工中,可以应用预应力大跨度空间钢结构,这样不仅能够提高施工质量,而且还能够保证施工进度。
3、工程概况大道速滑馆钢主体结构形式为张弦桁架结构形式,张弦桁架与横向联系桁架组成屋盖钢结构系统。
建筑长度约为189.8m、宽度约为109.4m,高度最高为40.28m,最低为25.980m。
屋盖钢结构主要受力结构为张弦桁架通过支座落在混凝土柱顶上,桁架结构为倒置三角形桁架,张弦桁架最大跨度89.4m。
桁架节点一般采用相贯焊接节点、张弦桁架采用预应力索连接节形式。
根据钢结构设计图纸,山墙钢架由弦杆、横杆、撑杆及腹杆构成,钢材截面规格均为矩形管。
钢架与混凝土柱中预埋件焊接形式连接。
4、大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工4.1钢结构吊装张弦桁架吊装方法:主桁架在场外指定区域地面胎架分成三段拼装,拼装好后搭设支撑架将三段桁架合拢成一整榀桁架,穿索张拉至50%,320吨履带吊(主臂工况)双机抬吊挪位安装。
张弦梁结构设计原理及应用分析张弦梁结构是一种常用的桥梁结构形式,它是由拉索和梁体组成的特殊结构。
在该结构中,拉索起到了主要承载荷载的作用,而梁体则用于支撑和固定拉索。
张弦梁结构具有较高的刚度和强度,能够有效地分散并传递荷载,广泛应用于桥梁、悬索桥、天桥等工程中。
首先,我们来了解一下张弦梁结构的设计原理。
在张弦梁结构中,拉索是承载主要荷载的部分。
拉索通常由高强度钢缆或钢索组成,通过预应力来提高其刚度和稳定性。
拉索通常固定在两个支座上,形成了一个张力状态,使结构能够承担更大的荷载。
梁体则用于支撑和固定拉索,使整个结构形成一个平衡的力系统。
张弦梁结构的应用分析主要从以下几个方面进行探讨:1. 结构优势:张弦梁结构具有较高的刚度和强度。
由于拉索起到了主要承载荷载的作用,相比传统桥梁结构,张弦梁结构可以减少梁体的尺寸和材料使用量,降低了工程造价。
此外,张弦梁结构还具有施工速度快、对地基要求低等优势,适用于跨越大尺度的河流、山谷等地形。
2. 设计考虑:在进行张弦梁结构设计时,需要考虑以下因素。
首先是拉索的大小和布置。
拉索的数量和位置直接影响着结构的刚度和荷载承载能力。
其次是梁体的形状和材料选择。
梁体应具有足够的刚度和强度,同时要满足美观和经济的要求。
最后是结构的防腐保护和维护考虑。
由于张弦梁结构通常在复杂的环境中,如海上、高温等,所以对结构的防腐和维护工作非常重要。
3. 应用案例:张弦梁结构在桥梁工程中得到了广泛应用。
经典的案例包括中国的长江大桥、世界知名的悬索桥-美国旧金山金门大桥、以及全球最长的海上跨海大桥-中国渤海海峡大桥等。
这些案例充分展示了张弦梁结构的优势和可行性。
总之,张弦梁结构作为一种重要的桥梁结构形式,在工程设计中发挥着重要的作用。
通过理解其设计原理和应用分析,可以更好地应用于工程实践中。
同时,为了确保结构的稳定性和安全性,我们需要严格按照设计规范和标准进行设计和施工,并进行必要的监测和维护工作。
空间可展开特拉斯结构的设计与热分析1、本文概述随着航天探测技术的不断发展,空间可展开特拉斯结构在航天器设计中的应用日益广泛。
这种类型的结构由于其重量轻、强度高和可展开的特性,为航天器提供了有效的支撑和稳定性。
本文旨在对空间可展开特拉斯结构的设计与热分析进行全面探讨,从结构设计原则、材料选择、热环境影响等方面进行深入分析,为相关领域的研究与实践提供有益参考。
在结构设计方面,我们将详细介绍可展开桁架的基本原理和施工方法,包括其动力特性、稳定性和优化设计。
同时,我们还将讨论不同材料在空间可展开特拉斯结构中的应用及其优缺点,为设计者选择材料提供理论支持。
在热分析方面,本文将重点讨论空间环境对可展开特拉斯结构的影响,包括极端温度、辐射和其他因素。
通过分析这些热环境因素,可以评估结构在空间环境中的热性能和稳定性,为结构的优化设计提供依据。
我们还将探讨热防护措施在保护可展开特拉斯结构免受热环境影响方面的作用。
本文旨在对空间可展开特拉斯结构的设计和热分析进行综合分析,为航天器设计领域的研究和实践提供有益的指导和参考。
通过深入了解特拉斯展开结构的原理、材料选择和热环境效应,我们将为未来的太空探索任务提供更高效、稳定和可靠的航天器结构。
2、空间可展开特拉斯结构的基本原理和分类空间可展开特拉斯结构是一种高效灵活的空间结构形式,其基本原理是通过预先设计的折叠和展开过程来实现结构在空间中的可变形性和可重构性。
这种类型的结构通常由一系列由节点连接的直构件或弯曲构件组成,两者都具有一定的刚度和强度来承受和传递外部载荷。
空间可展开特拉斯结构按展开方式可分为几种基本类型。
首先,有一种线性膨胀型,它在膨胀过程中沿着直线或曲线移动,通常用于太空探测器和卫星天线等应用。
第二种是旋转展开型,它涉及一个或多个绕某一轴旋转的组件,常见于太阳能电池板、太空望远镜等。
另一种是复合展开结构,它结合了线性和旋转展开方法,以实现更复杂的空间形式,如大型空间站和航天器。
大跨度张弦桁架结构设计发表时间:2017-11-20T14:07:33.213Z 来源:《防护工程》2017年第18期作者:李钊[导读] 随着我国社会经济的快速发展,建筑行业也有了突飞猛进的发展,越来越多的高层、大跨度工程拔地而起。
摘要:张弦桁架在当前的大跨度建筑工程中得到了广泛的应用,越来越多的研究者开始对该结构进行深入研究。
本文以某市的会展中心为例,针对该建筑的张弦桁架结构进行全面分析与了解,从多个方面分析建立相应模型,最终对该结构合理的设计。
本文就大跨度张弦桁架结构的设计进行全面分析,以供参考。
关键词:张弦桁架;结构设计;大跨度建筑一、前言随着我国社会经济的快速发展,建筑行业也有了突飞猛进的发展,越来越多的高层、大跨度工程拔地而起。
在大跨度建筑工程建设过程中,施工人员一般都会采用张弦桁架结构来进行施工,使其在经济、美观的基础上达到质量要求。
张弦桁架结构是近年来引进我国的一种新型结构,并且通过该结构已建立了多座建筑物。
张弦桁架结构是一种独特的空间结构形式,它是“通过对弦进行张拉,以及将撑杆与梁按实际造型需求进行组合”,即基于结构的受力特性进行构造。
这种自平衡结构体系既能尽量利用拱型结构受力特性,又能充分发挥索抗拉强度较高这一优点。
具有使结构受力更合理、刚度更大等特点,可实现跨越更大跨度的目标,这种结构体系在国内外得到了广泛的应用。
某市会展中心是采用张弦桁架结构建造而成的多跨度建筑工程,本文对此进行全面的分析。
某会展中心的主桁架上部是一个倒三角的立体钢管桁架,而其下部则是一根张拉钢索。
其中采用俯瞰将其连接,从而形成了一个张弦桁架结构。
这一结构的两端主要放在混凝土结构上,该结构的总体形象为鱼腹状。
在安装的过程中,我们需要杆状的盖度为40m。
在对其安装过程中由于建筑工程的混凝土工程已经竣工,因此我们不能够将大型机械设备引进进行施工,为了按期完成工程,我们必须要制定合适的安装方案。
对该建筑工程进行全面分析之后,工程师们决定采用在地面拼接主桁架,然后连接节点,最后再将整个结构平行移动到需要施工的部位,因为这种方法能够有效的提高施工进度与工作效率。
采用多向张弦梁结构的大型桁架桥设计与分析设计与分析多向张弦梁结构的大型桁架桥大型桁架桥是现代桥梁工程中常见的一类结构,采用多向张弦梁结构的大型桁架桥在工程领域具有广泛的应用。
本文将对该类型桥梁的设计与分析进行详细介绍。
1. 多向张弦梁结构的特点多向张弦梁结构是大型桁架桥的一种常用设计形式,具有以下特点:- 结构强度高:多向张弦梁结构可以均匀分布桥面荷载,提高整体结构的承载能力。
- 施工便利:多向张弦梁结构采用预制构件进行装配,施工过程简便,工期可控。
- 经济高效:多向张弦梁结构设计合理,材料利用率高,成本相对较低。
2. 桁架桥的设计步骤大型桁架桥设计包括以下步骤:- 确定设计要求:包括桥梁跨度、荷载标准、设计寿命等。
- 绘制示意图:根据设计要求,绘制桥梁的示意图,确定桁架结构的形式。
- 计算荷载:根据路况和使用情况,计算桥梁的不同荷载情况,包括静荷载、动荷载等。
- 选择材料:根据设计要求和桥梁荷载情况,选择适合的材料,包括钢材、混凝土等。
- 结构设计:根据选定的材料和荷载情况,进行桁架结构的设计,确定各个构件的尺寸和布置。
- 分析模型:根据设计,建立桥梁的有限元分析模型,进行桥梁承载力、刚度等参数的分析。
- 结构优化:根据分析结果,对桥梁结构进行进一步的优化,优化设计参数,满足强度和刚度等要求。
- 考虑实际施工条件:考虑桥梁在施工过程中可能遇到的问题,进行设计上的改进。
3. 分析桥梁的静荷载静荷载是桥梁设计中的关键参数之一,包括自重荷载、活载和温度荷载等。
桥梁的承载性能需满足静荷载的要求。
具体的静荷载分析可采用有限元方法进行。
首先,将桥梁分割为有限数量的节点和单元,并根据节点和单元的特性建立数学模型。
然后,通过应力分析和变形分析得出桥梁结构在静荷载作用下的应力分布和变形情况。
最后,根据分析结果检查桥梁结构是否满足设计强度和稳定性等要求。
4. 桥梁的动力分析除了静荷载,桥梁还需要考虑动荷载的作用。
张弦梁结构在大跨度建筑中的设计与施工探讨大跨度建筑是现代建筑设计中的一种重要形式,具有广泛的应用价值和发展前景。
张弦梁结构作为一种常用的大跨度结构形式,其独特的构造特点和灵活的设计方式在大跨度建筑中得到了广泛的应用与发展。
一、张弦梁结构的基本原理与构造特点张弦梁结构是一种利用张拉应力控制构件变形的结构形式。
其基本原理是通过张拉预应力在梁体中形成一对对称的张拉力,使得梁体中不同部位的受力状态得到优化,从而实现了大跨度结构的稳定和安全。
张弦梁结构的构造特点主要包括以下几个方面:1. 张弦梁结构采用较少的材料、减少钢筋用量,可以大幅度减轻结构自重,降低工程造价。
2. 张弦梁结构具有高刚度、高强度和良好的抗震性能,适用于大跨度、抗风、抗震和抗震震构建筑设计。
3. 张弦梁结构减小了结构应力的凸出,减少了结构变形,有利于提高建筑的整体稳定和刚度。
4. 张弦梁结构的施工相对简单,可以使用工厂化生产加工,提高施工的效率和质量。
二、张弦梁结构在大跨度建筑设计中的应用探索张弦梁结构在大跨度建筑设计中具有很大的灵活性和创造性,可以根据建筑的不同需求和设计意图进行自由组合和应用。
在设计中,需要对以下几个方面进行充分考虑和研究。
1. 结构形式选择:根据建筑用途和设计理念,选择适合的张弦梁结构形式,如单弦梁、复弦梁、组合弦梁等。
2. 布置分析:考虑横向支撑、纵向支撑和双向支撑等因素,确定合理的张弦梁的数量、布置和间距。
3. 梁体形状设计:设计合理的梁体截面形状和尺寸,以满足结构的承载能力和刚度要求,同时使其更符合建筑美学要求。
4. 规范与标准:根据相关的设计规范和标准,进行结构设计的合理化,确保设计的可行性和安全性。
三、张弦梁结构在大跨度建筑施工中的关键技术探讨张弦梁结构的施工具有一定的技术难度,需要合理安排施工顺序和技术方法,确保施工质量和进度。
1. 模具制作与安装:根据设计要求,制作梁体的模具,确保模具的准确度和尺寸控制,以便于后续的混凝土浇筑。
摘要:大跨度张弦梁结构是近十余年来快速发展和应用的一种新型大跨空间结构形式。
结构由刚度较大的抗弯构件(又称刚性构件,通常为梁、拱或桁架)和高强度的弦(又称柔性构件,通常为索)以及连接两者的撑杆组成;通过对柔性构件施加拉力,使相互连接的构件成为具有整体刚度的结构。
关键词:大跨度张弦梁张弦梁结构已经应用于若干实际工程中。
二十世纪九十年代,在日本建造了十几座类型各异的以张弦梁为主要受力结构的场馆,其中Green Dome Maebashi的平面尺寸达167×122m(2)。
1997年建成的上海浦东国际机场候机楼是我国首次将张弦梁结构应用于超大跨空间结构中,其最大跨度达8 2.6m(3);目前在建的广州国际会展中心也在屋盖体系中采用张弦梁结构,其最大跨度达126.5m;拟建的深圳会展中心,其张弦梁结构跨度也将达124m。
张弦梁结构在我国的研究和应用尚处于初级阶段,本文拟简单介绍张弦梁结构的结构特征、成形过程和若干理论问题的研究现状,并在此基础上对需要进一步研究的课题提出建议。
张弦梁的结构特征:张弦梁结构的整体刚度贡献来自抗弯构件截面和与拉索构成的几何形体两个方面,是种介于刚性结构和柔性结构之间的半刚性结构,这种结构具有以下特征:⑴承载能力高张弦梁结构中索内施加的预应力可以控制刚性构件的弯矩大小和分布。
例如,当刚性构件为梁时,在梁跨中设一撑杆,撑杆下端与梁的两端均与索连接,在均布荷载作用下,单纯梁内弯矩; 在索内施加预应力后,通过支座和撑杆,索力将在梁内引起负弯矩。
⑵使用荷载作用下的结构变形小张弦梁结构中的刚性构件与索形成整体刚度后,这一空间受力结构的刚度就远远大于单纯刚性构件的刚度,在同样的使用荷载作用下,张弦梁结构的变形比单纯刚性构件小得多。
自平衡功能当刚性构件为拱时,将在支座处产生很大的水平推力。
索的引入可以平衡侧向力,从而减少对下部结构抗侧性能的要求,并使支座受力明确,易于设计与制作。
⑷结构稳定性强张弦梁结构在保证充分发挥索的抗拉性能的同时,由于引进了具有抗压和抗弯能力的刚性构件而使体系的刚度和形状稳定性大为增强。