大跨度钢桁架受力性能实测与分析
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浅析大跨度钢桁架结构相比混凝土大跨度结构,钢材具有轻便性高,塑性和韧性好等优点,其加工、制造与施工也相对方便,可在保证尽可能减小结构重量的同时提高施工效率。
所以,当前大跨度结构仍选用钢材作为主要材料。
在国内钢材产量不断提高的推动下,钢材质量也在逐渐完善,相应的品种规格也日益丰富,这使得钢结构在国内迅速发展。
依据目前的钢材防腐耐火情况,各类管材、型钢等均可大范围应用于大跨度结构。
因此,加强有关大跨度钢桁结构的研究,对于提高大跨度钢桁结构的应用质量具有重要意义。
一、大跨度钢桁架结构屋架选型在对大跨度钢桁架进行结构设计和分析时,应重点确定该结构屋架选型。
其主要确定标准有:(1)受力恰当:屋架选型应保证结构受力科学,在保证受力合理条件下才能促使各杆件完全发挥作用。
相对于桁架结构的弦杆而言,能使各弦杆内力趋于一致便表明受力恰当。
依据施工经验,在简支屋架中,为保证受力恰当,其结构外形需类似于屋架在均布荷载条件下的弯矩图,因此弦杆需采用折线形。
而折线形弦杆制作相对繁琐,且施工难度较大,在当前施工中已不再常用。
对于三角形屋架,因结构形式局限,无法满足短杆受压、长杆受拉要求,且由于腹杆数量较多,所以通常选用人字式腹杆;对于平衡弦屋架或梯形屋架,若选用斜腹杆形式,虽可保证受力合理,但相比人字式腹杆其节点较多,所以也应选用人字式腹杆方式。
[1]作为一种悬臂的空间桁架结构,塔架主要用于承受水平荷载。
塔架下方所承受的弯矩最大,所以塔架通常选用正放的棱锥形式。
若塔架高度较低,其弦杆可选用直线形式;若塔架高度较高,则弦杆选用折线形式。
(2)符合使用标准:在设计钢屋架前应先确定屋架的坡度,屋架坡度应与防水材料相匹配。
对于梯形屋架,因其上弦相对平缓,坡度通常在1/12~1/8之间,可采用钢筋混凝土或压型钢板铺设屋架。
若屋面材料使用长压型钢板且沿顺坡方向进行铺设时,屋架坡度可控制在1/20以内,所以其可选用铰接或刚接等方式与支撑柱连接。
提高大跨度钢桁架异形GRG安装合格率浙江亚厦装饰股份有限公司国家海洋博物馆项目QC小组一、工程概况国家海洋博物馆位于天津滨海新区。
该博物馆建在1平方公里左右的海洋文化公园内,总建筑面积8万平方米,国家海洋博物馆总投资28亿元。
造型形式为“四鱼入海”,形似“大鱼” 在陆海之间展开身姿,一跃入海。
其中主体钢桁架结构就像鱼骨一样强有力地支撑起了各个馆内高大宽阔的“鱼腹”空间。
为了更生动形象地向观众展示“鱼骨”效果,建筑设计师在精装修中为137榀钢桁架巧妙的包装了一款十分有型的装饰材料——“GRG”。
由于主体钢桁架结构的特殊形制,场馆的包桁架GRG也随之生成了马鞍形双曲面形式,GRG 的加工和现场拼装工艺完全不同于普通几何曲面,是一种变截面的异型GRG结构。
屋面桁架结构共计137榀,其中门式桁架112榀,中央大厅鱼腹式桁架25榀,每一榀桁架的规格尺寸、结构形式、安装角度等均不一样。
二、QC小组简介表1 小组概况表小组名称亚厦股份国家海洋博物馆项目QC小组小组登记号YSQC-2017-001课题名称提高大跨度钢桁架异形GRG安装合格率课题类型现场型组长郭跃骅课题注册号YSQCKT-2017-001 受训课时48课时成立时间2016年11月小组成员11人小组成员概况姓名职务学历小组职务小组分工郭跃骅项目技术负责人大学本科组长全面负责罗卫江项目经理大学专科副组长施工负责申迎BIM主管大学本科副组长方案制定段本启施工员大学专科组员现场施工姚世伟质检员大学本科组员组质量验收解大伟深化设计师大学本科组员材料管控吴专成深化设计师大学本科组员活动策划赵文磊资料员中专组员资料收集蒋巡安全员高中组员具体实施制表:郭跃骅2016.11.7三、 课题选择表2课题选择统计表制表:郭跃骅2016.11.7制图人:郭跃骅 日期:2016年12月11日四、 现状调查对江苏大剧院异形GRG 安装调研,对GRG 安装板块进行了实测,共检查了400个点,其中不合 格点76个,合格率达到了81.00%。
大跨度片式结构钢桁架工程施工质量和安全监理控制要点摘要:针对某工程项目大跨度钢桁架结构特点和施工难度,本文介绍了大跨度钢桁架、整体滑移和提升、提升平台设计等关键技术,并详细介绍了监理在施工过程中应注意的要点,保证了工程质量和施工安全,为此类大跨度钢结构工程的监理提供了一定的参考。
关键词:大跨度片式结构、钢桁架施工质量和安全、监理控制要点一、结构特征1、超限结构该工程钢桁架构件设计尺寸(均为H型钢),桁架上、下弦:1000 X550X45X50;桁架斜撑:600X550X45X45;桁架立柱:500X550X30X30;由于该工程单榀钢桁架尺寸和重量均超过《交通运输部令2016年第62号》的相关规定。
施工单位加工时,将钢桁架分为12段运输至现场,桁架各段先平面形式进行拼装焊接,再整体滑移翻身、提升。
2、桁架平面内、外变形较大根据《某工程桁架提升专项施工方案》专家论证会意见,应做好平面桁架的平面内、外变形控制,防止桁架翻身过程中出现扭曲变形,选用临时加固杆件与主桁架上弦杆件焊接,以满足变形控制要求。
二、施工质量、安全控制要点大跨度片式桁架整体提升工作的重难点是如何保证桁架从平面翻转到立面的过程中不变形以及如何解决高空提升就位固定的危险性问题。
为了解决这个“庞然大物”的提升难题,确保安全、顺利完成整体结构对接,由总包、分包、设计、监理等单位组成专家组,对提升方案进行计算分析和反复论证,决定采用“超大型构件液压同步提升技术”,利用4点液压进行立面翻转,再利用2点液压整体提升的方案。
为了保证桁架在翻转过程中整体桁架不发生扭转变形,采用了桁架两端设置加固杆件,桁架平面外设置加固措施,在翻转过程中采用电脑控制系统严格控制翻转速度,且利用全站仪全过程跟踪测量。
(一)提升工程实施前,监理应对下述内容进行检查确认,满足条件方允许进行提升作业:1、方案审批;2、提升控制点测量数据收集;3、提升结构安装焊接自检合格;4、提升措施类项目自检合格;5、提升结构UT检测合格;6、提升支撑系统安全措施自检合格;7、提升系统高空安全平台、钢丝绳等防护措施自检合格;8、提升设备已报验;9、提升结构已脱胎完毕,试提升完成;10、提升外部条件、天气状况等符合方案要求。
大跨度钢桁架桥梁的结构设计摘要钢桁架桥梁的使用主要在一些公路桥梁中,在城市规划建设中使用较少。
但是近些年来随着城市道路的快速发展和铁道事业不断推进,大跨度的钢桁架梁桥也得到了很大的发展。
鉴于大跨度钢桁架桥梁在使用中施工方便和能够承载较大的交通量的优势,给城市中桥梁建设提供了更多的选择。
在本文中,详细的介绍了大跨度钢桁架桥梁的结构设计特点,包含有桥梁结构的构造要求,通过使用有限元软件的分析方式,对于大跨度钢桁架梁桥的设计要点和结构承载进行讨论。
关键词大跨度钢桥;大钢桁架桥梁;结构设计;桥梁设计在城市的发展过程中,对于交通的需求不断提升。
在遇到自然阻碍的情况下需要不断提高工程的智慧来完成实际的需要。
面对江河的阻隔,架设桥梁方面就需要改变以往的设计思路。
这样的情况下,大跨度钢桁架桥梁就应运而生。
下面我们对大跨度钢桁架桥梁的结构进行设计。
1 工程结构概况某桥梁的整体结构选用下承式大跨度钢桁架桥梁,在桥梁的上部结构中包括有桥面结构、主桁架、桥梁连接体和桥梁支座等五个主要部分。
大跨度钢桁架桥梁桥面铺装结构使用厚度为30cm的钢筋混凝土连续板,并在钢筋混凝土上面铺设有3cm~6cm的防水层和6cm的沥青混凝土层。
整体的桥面板上采用16个现浇钢横梁。
桥梁的上部结构中所选用的混凝土强度为C45,承受荷载的钢筋为HRB450,构造筋为HRB400。
大跨度钢桁架桥梁的桥面结构由钢横梁和纵梁组成。
相比于一般跨径的传力结构相似,大跨度钢桁架桥梁通过桥面将荷载向下传递(纵梁--横梁),通过传力节点最终分布在钢桁架杆件中。
在桥面的钢桁架的横梁中有16道,断面采用工字型的焊接钢,尺寸为2□800×60,1□850×50(单位mm)。
因考虑到桥梁的结构为大跨度,承受的荷载较大,所以结构设计时采用混凝土和钢架共同受力的模式,同时在钢架顶端设置有螺栓剪力键,更好的使混凝土和钢架共同受力。
桥梁的连接体的作用是使得横梁和纵梁能够在风荷载的作用下保持稳定性,并且能在地震的作用下有一定的抗倾覆能力。
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。
大跨度钢结构选型、设计分析及关键节点试验研究一、本文概述随着现代建筑技术的飞速发展,大跨度钢结构因其独特的结构形式和优越的受力性能,在桥梁、体育场馆、会展中心等大型公共建筑领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨大跨度钢结构的选型、设计分析以及关键节点的试验研究,旨在为相关领域的工程实践提供理论支持和技术指导。
文章将系统介绍大跨度钢结构的常见类型及其特点,包括悬索结构、斜拉结构、拱桥结构等,并对不同结构类型的适用性进行评述。
随后,本文将深入阐述大跨度钢结构的设计原则和方法,包括静力分析、动力分析、稳定性分析等,以确保结构的安全性和经济性。
在此基础上,文章将重点关注大跨度钢结构中的关键节点设计,包括节点的选型、受力性能分析以及细部构造设计等。
通过节点试验研究,探讨关键节点在不同受力状态下的性能表现,为节点的优化设计提供依据。
本文将总结大跨度钢结构选型、设计分析及关键节点试验研究的成果和经验,指出目前存在的问题和不足,并展望未来的研究方向和发展趋势。
通过本文的研究,旨在推动大跨度钢结构技术的创新与发展,为相关领域的工程实践提供更为科学、合理的解决方案。
二、大跨度钢结构选型研究大跨度钢结构选型是钢结构设计的核心环节,其选型合理性直接关系到结构的稳定性、经济性以及施工的可行性。
在大跨度钢结构选型研究过程中,需要综合考虑结构跨度、荷载条件、材料性能、施工技术以及美学要求等多方面因素。
根据结构跨度和荷载条件,进行初步的结构形式选择。
对于超大跨度结构,悬索结构、斜拉结构以及空间网格结构等轻型结构往往具有更好的受力性能和经济效益。
而对于中等跨度结构,钢桁架、钢拱桥等传统钢结构形式则可能更为适用。
材料性能也是选型研究中的重要考量因素。
高强度钢材和新型防腐材料的出现,为大跨度钢结构的设计提供了更多可能性。
例如,采用高强度钢材可以有效减轻结构自重,提高结构性能;而新型防腐材料则可以延长结构使用寿命,降低维护成本。
施工技术的可行性也是选型研究中不可忽视的因素。
大跨度钢桁架连廊的结构设计与分析摘要:高层建筑能够有效提高土地利用率,为大众提供更为舒适便利的居住、商用条件。
在现阶段,为了进一步丰富高层建筑的功能,提高建筑空间利用率,大跨度钢结构连廊已经成为当下高层建筑中极其常见的结构,其作为空中连廊结构不仅能够更好实现相邻塔楼之间的联系,增加建筑的采光和空间,同时还具备极好的美观性和观赏性。
但是大跨度钢结构连廊设计难度较高,在具体设计时需要综合考虑多方面因素的影响,因此文章结合具体工程实例探讨了高层建筑大跨度钢结构连廊设计中的要点和关键,以供参考。
关键词:大跨度钢结构连廊;竖向自振频率;时程分析;峰值加速度1大跨度钢结构连廊结构的特点大跨度钢结构连廊的设计关键在于做好各组成部分之间关系的分析和连接。
尤其对于大跨度钢结构连廊这类结构,更要进行重点关注,全面考虑风载、地震、人行激励下的动力响应等的影响。
钢结构连廊两端与主体结构的连接可以采用刚接或固定铰支座、滑动铰支座连接,一般情况下宜尽量采用刚接,当连廊处在建筑底部的1/3高度范围内时(低位连接)也可采用滑动支座连接[1]。
连廊两侧塔楼宜采用双轴对称的平面形式,如果两侧塔楼不对称,在地震中将会出现复杂的X、Y、θ相互藕联的振动,扭转影响大,对抗震不利,进而会对连廊产生严重破坏甚至塌落,同时使主体结构中与连廊相连的部位结构严重破坏[2]。
为满足行人的舒适感,大跨度钢结构连廊的舒适度分析也是至关重要的。
钢结构连廊在具体设计时需要从受力条件和环境入手展开仔细的分析计算,合理进行科学连接方式的选择及采取足够的保障措施,确保连廊的安全性。
2高层建筑大跨度钢结构连廊设计中的关键点分析2.1工程概况以及相关设计参数某高层商业建筑包括两栋塔楼,两栋塔楼在7层处设置钢结构连廊,连廊的跨度、宽度和高度分别为50.4m、5.8m和4.5米,底标高为28.7m,其两端分别作者简介:何振华(1985~),男,浙江湖州人,中华人民共和国一级注册结构工程师。
结构力学钢桁架实验实践吴俊;贾程【摘要】This paper mainly introduces a kind of fixed steel truss mechanical experiment system based on the basic principle and function of the experiment teaching. This test system can achieve a variety of structural mechanical load test program,and the accuracy of the simplified princi-ple of the structural calculation model of multiple structural mechanics is verified by experiments. It provides students with an ideal tool for the study and practice,but also for the experimental teaching provides a reliable platform.%主要介绍了一种基于实验教学基本原理和功能开发的固定式钢桁架力学实验系统,实现了多种加载方案的结构力学实验,并通过实验完成了对多种结构力学桁架结构计算模型的简化原理的准确性验证,为学生提供了一个理想的学习实践工具,也为实验教学提供了一个可靠的平台。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)028【总页数】3页(P46-48)【关键词】钢桁架;固定式力学装置;实验教学【作者】吴俊;贾程【作者单位】苏州科技学院土木工程学院,江苏苏州 215011;盐城工学院土木工程学院,江苏盐城 224051【正文语种】中文【中图分类】G642.0结构力学[1]作为土木工程专业高等教育的重要组成部分,对于高素质人才的培养有着承前启后的作用。
钢桁架桥成桥静载试验分析摘要:以临沂市三和六街钢桁架桥为例,介绍了该桥成桥静载试验的整个过程,并对是否满足竣工通车的要求做出评定,为类似结构的静载试验提供参考及借鉴。
关键词钢桁架桥;静载试验;荷载效率;校验系数中图分类号: u448.21+1 文献标识码: a 文章编号:1 工程概况临沂南坊新区三和六街钢桁架桥东西向跨柳清河,为上承式钢桁架桥,全长95米,桥梁总宽17.5米,两侧护栏2x0.65m,行车16.2m。
下层每侧外挑人行道宽2m,总宽20.2m。
河道两侧在桥下各设下穿景观道路一条,道路宽度为10m, 设计荷载:公路—ii级。
2 试验内容及布置方案2.1 试验内容根据桥梁跨中截面正弯矩和局部受力的最不利计算结果及实际现场情况,选择上游2片主桁及横梁进行静载试验。
静载试验桥梁满载加载,其主要测试项目包括支点、1/4跨中、1/2跨中的上下弦杆、腹杆、平联、横梁的应力及跨中主梁挠度和支点处的支座位移。
2.2 测点布置2.2.1 应力(变)测点选择上游外侧和次外侧两片主桁。
分别在每片主桁的两根上弦杆上各选取一个截面,布置应变片位于截面的顶面;在两根下弦杆上各选取一个截面,布置应变片位于截面的顶面及底面;在主要受力的三根斜腹杆上选取一个截面,在每个截面上布置1个应变片。
另外在三根斜腹杆处分别设置千分表,采用机械式仪表与电子应变仪相互校验。
2.2.2变形测点四片主桁跨中实测汽车荷载作用下的挠度,上游次外侧主桁的西侧支座切向位移和法向位移。
2.3试验荷载及其布置2.3.1试验车辆的确定根据桥梁结构分析专用程序计算的各控制截面弯矩和挠度(变形)影响线分析结果,按各控制截面最不利位置布载,在保证试验荷载效率的前提下,经计算确定静载试验采用2列车队在影响线上加载,共用30吨载重汽车6辆。
2.3.2试验荷载布置在计算得到的最不利位置上加载。
2.3.3试验荷载效率试验荷载对测试截面产生的荷载效应和标准荷载效应的比值,即荷载效率见表1。