大跨度复杂结构桥梁施工全过程结构空间受力特性研究
- 格式:pdf
- 大小:485.57 KB
- 文档页数:7
大跨度钢结构桥梁的施工技术分析1. 引言1.1 大跨度钢结构桥梁的施工技术分析大跨度钢结构桥梁的施工技术分析是桥梁工程领域中的重要研究方向之一。
随着城市化进程的不断加快,大跨度钢结构桥梁的建设需求也日益增加。
而对于这种复杂结构的施工技术来说,如何实现高效、安全、质量可控的施工过程成为了工程施工中的重要问题。
在大跨度钢结构桥梁的施工过程中,钢梁的制作与安装技术是至关重要的环节。
通过先进的数控加工技术,可以保障钢梁的精准制作,同时合理的安装方案也能有效保证施工的顺利进行。
桥墩基础的施工技术、吊装及支撑系统的设计与施工、防腐和涂装工艺的应用以及施工过程中的安全措施也是十分关键的部分。
通过深入的技术分析,我们可以总结出大跨度钢结构桥梁施工过程中存在的一些难点和挑战,为今后的工程建设提供指导和借鉴。
对于未来发展方向和趋势以及重点技术需求和研究重点的探讨,也将有助于推动大跨度钢结构桥梁施工技术的持续创新和发展。
2. 正文2.1 钢梁的制作与安装技术钢梁的制作与安装技术是大跨度钢结构桥梁施工中的关键环节。
钢梁的制作需要严格按照设计要求进行,材料选用要符合标准,工艺流程要精准可控。
在制作过程中,需保证工艺工人熟练操作,严格控制各个环节的质量。
一般来说,钢梁的制作包括材料采购、材料切割、焊接、成型等步骤。
对于材料采购,应确保材料质量符合要求,材料来源可靠。
在切割和焊接过程中,要采用先进的设备和技术,以保证钢梁的准确度和稳定性。
在成型环节,需进行严密的检查和测试,确保钢梁的质量和规格达到设计要求。
而钢梁的安装技术也至关重要。
安装过程中,需要根据设计要求,合理布置吊装设备,采取正确的安装步骤。
要做好安全防护措施,保护施工人员的安全。
钢梁的制作与安装技术是大跨度钢结构桥梁施工中不可或缺的环节,只有严格按照规定程序进行操作,确保质量和安全,方能顺利完成工程目标。
2.2 桥墩基础的施工技术桥墩基础的施工技术是大跨度钢结构桥梁建设中至关重要的环节之一。
连续刚构桥受力分析及构造特性研究摘要:本文通过分析连续刚构桥梁的受力特性,系统研究了连续刚构的构造特性,从力学角度研究出发,分析了连续刚构桥的结构稳定性及构造特性,通过本文的研究,为连续刚构桥梁的设计和施工提供技术参考。
关键字:连续刚构;受力特性;构造特性1连续刚构桥的结构受力特点桥梁结构根据受力特点不同可以分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥以及斜拉桥等组合体系桥梁。
桥跨结构和墩台整体相连的桥梁称为刚架桥。
刚架桥的主要类型有:门式刚架桥、斜腿刚架桥、V形墩刚架桥、带较的T形刚构桥、带挂孔的T形刚构桥、连续式连续刚构桥、分离式连续刚构桥等。
由于主梁和墩柱之间是刚性连接,在竖向荷载作用下,将在主梁端部产生负弯矩,从而减小跨中正弯矩,跨中截面尺寸也可相应减小。
支柱在竖向荷载作用下,除承受压力外还承受弯矩,柱脚处一般存在水平推力。
2连续刚构桥的结构特点在连续刚构桥出现以前,大跨径预应力梁式桥只有T形刚构和连续梁两种桥型,他们都存在一定的缺点,连续刚构是连续梁与T形刚构的组合体系,它综合了连续梁与T形刚构的优点,而又回避了他们的缺点。
这种体系利用主墩的柔性来适应桥梁的纵向变形,所以特别适合于大跨高墩连续梁桥中。
连续刚构桥的结构特点是主梁连续、墩梁固结,既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,又保持了T形刚构不设支座、无须体系转换的优点,方便施工,而且很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度能很好的满足较大跨径桥梁的受力要求。
连续刚构桥的结构受力特点:(1)墩梁固结,上部结构共同承受荷载,减少了墩顶负弯矩。
(2)墩的刚度较柔,墩允许较大的变位。
(3)结构为多次超静定结构混凝土收缩、徐变、温度变化、预应力作用、墩台不均匀沉降等引起的附加内力对结构影响较大。
(4)连续刚构桥具有结构整体性好,抗震性能优,抗扭潜力大,结构实力合理,桥型简洁明快等优点。
3连续刚构桥各部分的类型及其特点3.1桥梁基础的特点和类型大跨连续刚构桥的基础部分构造形式与其它桥梁形式相比没有大的区别,但其对地基的不均匀沉降量控制较严格。
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。
大跨度桥梁1.大跨度桥梁现状及未来发展趋势1.1斜拉桥斜拉桥是现代大跨度桥梁的重要结构形式,特别是在跨越峡谷、海湾、大江、大河等不易修筑桥墩和由于地质的原因不利于修建地锚的地方,往往选择斜拉桥的桥型。
它的受力体系包括桥面体系,支承桥面体系的缆索体系,支承缆索体系的桥塔。
斜拉桥不仅能充分利用钢材的抗拉性能、混凝土材料的抗压性能,而且具有良好的抗风性能和动力特性。
它以其跨越能力大,结构新颖而成为现在桥梁工程中发展最快,最具有竞争力的桥型之一。
斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型。
斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。
目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有30余座,仅次于德国、日本,而居世界第三位。
而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。
中国至今已建成各种类型的斜拉桥100多座,其中有52座跨径大于200米。
20世纪80年代末,我国在总结加拿大安那西斯桥的经验基础上,1991年建成了上海南浦大桥(主跨为423米的结合梁斜拉桥),开创了中国修建400米以上大跨度斜拉桥的先河。
我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。
今后斜拉桥的体系多以漂浮式或半漂浮为主。
半漂浮式可用柔性墩或在塔上设水平拉索阻止桥面过分的漂浮,所有这些都是为了抵抗温度变形及地震。
斜拉桥的发展趋势主要表现在如下几个方面:1)桥面继续轻型化,跨径继续增大,中小跨径也具有竞争力2)塔架构的多样化3)多跨多塔斜拉桥1.2悬索桥悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一,除苏通大桥、香港昂船洲大桥这两座斜拉桥以外,其它的跨径超过1000m以上的都是悬索桥。
如用自重轻、强度很大的碳纤维作主缆理论上其极限跨径可超过8000m。
迄今为止世界上已出现三个悬索桥大国,即美国、英国与日本。
全球各类悬索桥的总数已超过100座。
美国在悬索桥的发展上花了将近100年的时间,技术上日趋成熟,为全球悬索桥的发展奠定了基础,并首先使悬索桥成为跨越千米以上的唯一桥型。
航站楼屋盖大跨度钢结构动力特性地震响应分析一、内容综述随着科技的飞速发展,世界范围内的基础设施建设不断取得新的突破。
在众多的基础设施项目中,航站楼屋盖大跨度钢结构作为重要的结构形式,其动力特性及其抗震性能的研究逐渐受到人们的关注。
本文旨在对近年来航站楼屋盖大跨度钢结构在地震作用下的动力特性进行详细阐述,以期为相关领域的科研和工程实践提供有益的参考。
航站楼屋盖大跨度钢结构具有空间刚度大、结构形式多样、材料种类繁多等特点。
在地震作用下,这些特点使得钢结构易产生复杂的振动现象,如颤振、模态转换、振动衰减等。
这些振动不仅会影响建筑物的正常使用,还可能对结构的安全性造成严重威胁。
对航站楼屋盖大跨度钢结构的地震响应进行分析,具有重要的理论意义和实际应用价值。
关于航站楼屋盖大跨度钢结构地震响应的研究已取得了一定的成果。
由于钢结构本身的复杂性和地震作用的随机性,现有的研究仍存在一定的局限性。
对于不同地震动特性、不同截面形式的钢结构,其地震响应规律尚不完全明确;对于钢结构的减震控制技术,也缺乏系统的研究和实证分析。
本文拟在现有研究的基础上,进一步深入探讨航站楼屋盖大跨度钢结构的地震响应问题,为相关领域的研究提供新的思路和方法。
本文还将对航站楼屋盖大跨度钢结构在地震作用下的动力特性进行详细的实验研究。
通过搭建足尺模型,利用激光测振仪、高速摄像机等多传感器技术,对钢结构的地震响应进行实时、精确的测量。
还将开展振动台试验,模拟实际地震环境下的钢结构动力响应行为。
这些实验研究将为理论分析提供有力的支撑,也为后续的结构设计和减震控制技术的研究提供新的途径。
本文将对航站楼屋盖大跨度钢结构在地震作用下的动力特性进行深入研究,旨在为航站楼屋盖大跨度钢结构的设计、施工和抗震性能评估提供理论依据和技术支持。
通过实验研究,揭示钢结构在地震作用下的动力学行为,为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法。
1. 航站楼屋盖结构的重要性在现代交通枢纽中,航站楼屋盖结构承载着重要的功能。
大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨曹照亮摘要:现代社会的快速发展给建筑业带来了新的机遇和挑战,钢结构的数量也在逐步增加。
力学理论和关键技术在大跨度复杂结构技术中的应用,已受到建筑业和社会的广泛关注。
本文介绍了该结构的特点,讨论了建筑业的施工措施和技术问题,以供参考。
关键词:大跨度复杂钢结构;施工过程;技术问题;分析探讨前言:随着经济文化建筑需求的扩大和建筑质量的提高,大型空心钢因其形式多样而越来越受到设计师的青睐,其优美的外形和良好的经济性将其空间结构主要用于大型公共建筑的屋顶结构,如机场大楼、会议中心、体育场馆和展览馆。
欧美、日本等发达国家正在迅速发展各种大型空间钢结构,材料结构的宽度和尺寸越来越大,新材料和新技术的应用越来越广泛,结构形式也越来越多,许多雄伟独特的大型建筑成为当地的象征或文化景观。
1大跨度复杂钢结构施工技术1.1大跨度复杂钢结构的施工特点1.1.1预压技术的应用、预压技术在施工中的应用以及现代建筑业特有的施工技术,成为预应力技术在索膜、索件、整体伸缩等大型复杂钢结构中的应用。
在建筑物主体结构受力前,对预应力钢结构施加反作用力,以提高钢结构的使用寿命和硬度和建筑的材料要求。
1.1.2对大型复杂钢结构的施工要求相对严格。
大空间的设计是多样化的,并体现在不同的规模上。
例如,中国巢体育场建于2008年,跨度为296米,中国游泳中心水立方的跨度为177米。
房屋的大小是为了保证建筑的安全和稳定,它必须依靠高建筑材料,保证质量的可靠性。
1.1.3大型复杂空间钢结构施工难度大。
从表面看,这是一种大跨度、结构比较复杂、工作量很大的工程。
为了保证建筑工程的完成,需要数以万计的零件。
在这些机构的许多部分,它们的形状和结构也不尽相同,而且它们的尺寸也大不相同。
因此,施工过程中产生的困难与建筑材料的施工过程有着极为密切的关系,材料结构也具有很强的特殊性。
因此,在应用这些建筑材料之前,有必要进行各种修补试验,以确保应用的稳定性1.1.4施工安装精度高,大型、大空间、复杂的钢结构工程通常是政府重点工程。
浅析大跨空间钢结构施工技术【摘要】现代大型和大跨度复杂钢结构,施工及安装方案对结构成形后的受力状态有直接的影响。
本文通过回顾和总结大跨空间钢结构常见的施工技术与其应用现状,为确保大跨度结构施工质量的安全可靠提供理论支持。
【关键词】大跨空间结构;施工技术;钢桁架;网架随着2008年奥运会和2010年上海世博会大量工程的实施,我国的大跨空间钢结构兴起了一波发展的热潮。
在这样一种大背景下,有必要对大跨空间钢结构施工技术及建造全过程进行研究,使大跨空间钢结构的施工建造过程建立在科学、定量分析基础上,确保施工过程的安全可靠、经济合理。
一、国内外大跨空间钢结构的应用与发展各种类型的大跨空间钢结构在美、日、欧等发达国家发展较快。
结构形式丰富多彩,采用许多新材料和新技术,发展了许多新的空间结构形式。
例如1961年美国建成的匹兹堡会堂,是第一座开合结构,直径达127m;1983年建成的加拿大卡可里加体育馆采用双曲抛物面索网屋盖,其圆形平面直径135m,外形极为美观,迄今仍是世界上最大的索网结构; 1993年日本建成直径达222m的福冈体育馆;英国伦敦于1999年建成的千喜穹顶,跨度达300m。
这些宏伟而富有特色的大跨度空间钢结构已成为当地的象征性标志和著名的人文景观。
我国大跨空间结构的基础比较原来比较薄弱,但随着国家经济实力的增强和社会发展的需要,大跨工业厂房、候机大厅、会展中心、剧院、体育场馆等大型工业、公共建筑不断涌现,空间钢结构得到了前所未有的飞速发展,并且获得了广泛的应用。
特别是近十余年来,随着我国经济的发展和科学技术的不断进步,形态各异的大跨度空间钢结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、机场车站等建筑中得到广泛的应用。
建筑外观的美学因素和使用功能都对结构提出了大空间的要求,大跨度空间钢结构相应进入了一个蓬勃发展的时期。
二、大跨空间结构特点和施工技术研究(一)空间结构的特点空间结构是一种具有三维空间形体,且在荷载作用下具有三维受力特性的结构,还可以通过合理的曲线形体来有效地抵抗外荷载的影响,具有受力合理、自重轻、造价低以及结构形式多样的特点。
大跨度空间结构的主要形式及特点摘要:大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。
其结构形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构。
形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用。
关键词:大跨度空间结构形式特点1 网架结构由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构,其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。
它通常是采用钢管或型钢材料制作而成。
1.1 网架结构的形式(1)平面桁架系组成的网架结构。
主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。
(2)四角锥体组成的网架结构。
主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。
(3)三角锥组成的网架结构。
主要有:三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型与Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。
(4)六角锥体组成的网架结构。
主要形式有:正六角锥网架。
1.2 网架结构的主要特点空间工作,传力途径简捷;重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安装简便;网架杆件与节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平面布置灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安装管道与设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方,便于建筑处理与装饰。
2 网壳结构曲面形网格结构称为网壳结构,有单层网壳与双层网壳之分。
网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。
2.1 网壳结构的形式主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。
2.2 网壳结构主要特点兼有杆系结构与薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理;结构的刚度大、跨越能力大;可以用小型构件组装成大型空间,小型构件与连接节点可以在工厂预制;安装简便,不需大型机具设备,综合经济指标较好;造型丰富多彩,不论是建筑平面还是空间曲面外形,都可根据创作要求任意选取。
连续刚构桥施工线形控制分析连续刚构桥是一种大跨度、大载荷的桥梁结构,其施工需要经过严格的线形控制。
在连续刚构桥的施工过程中,线形控制是至关重要的环节,它直接关系到桥梁结构的安全性和使用性能。
本文将从连续刚构桥的施工特点、施工线形控制的基本原则以及线形控制的方法和技术等方面进行分析和探讨。
一、连续刚构桥的施工特点1. 复杂的桥梁结构:连续刚构桥由多个刚构段连接而成,整体结构复杂,需要进行精准的线形控制才能保证结构的稳定性和安全性。
2. 大跨度、大载荷:连续刚构桥一般用于大跨度的桥梁,承受的车辆荷载和自重荷载很大,因此在施工过程中需要充分考虑结构的承载能力和稳定性。
3. 施工周期长:由于连续刚构桥的复杂结构和大跨度,其施工周期一般较长,需要经过多个阶段的施工工序,这就对线形控制提出了更高的要求。
二、施工线形控制的基本原则1. 线形预留原则:在连续刚构桥的设计中,需要提前通过计算和分析确定好每个刚构段的预留线形,即确定每个刚构段在施工过程中应该遵循的线形控制曲线。
这是保证整体桥梁的线形合理性的基础。
2. 线形控制精度原则:线形控制的精度直接关系到桥梁结构的安全性和使用性能,因此在实际施工过程中需要严格按照设计要求进行线形控制,确保每个刚构段的线形控制精度。
3. 线形控制与结构安全原则:线形控制不能脱离对桥梁结构安全的考虑,需要充分考虑桥梁结构的受力性能和稳定性,确保线形控制不会对桥梁结构的安全性造成影响。
三、线形控制的方法和技术1. 预应力控制:预应力是连续刚构桥中常用的一种线形控制技术,通过对刚构段进行预应力控制,可以有效地改变刚构段的线形,从而实现线形控制的目的。
2. 导线控制:在施工现场通过设置导线对刚构段进行实时监测和控制,可以实现对刚构段线形的精确控制,确保其与设计要求一致。
3. 自动控制技术:随着科技的发展,现代桥梁施工中已经广泛应用了自动控制技术,通过激光测距仪、全站仪等设备对刚构段的线形进行实时监测和控制,大大提高了施工的效率和精度。
大跨度空间钢结构施工过程的力学研究摘要:大跨度空间钢结构施工过程不仅是大型工程的动态过程,而且工程不是一次就可以完成的,是一个多阶段的动态过程。
结构体系随着施工过程在不断发生变化,前后工程的结构受力状态既相互影响又有着密切的联系,所以,最终的构型与施工过程中的不同方法和顺序直接相关。
空间钢结构的设计与施工完成后,它最终的工作状态可能也会与设计之初有所偏差,因为空间钢结构所具有的三维受力特性会是它产生动态变化,因此,对于结构施工全过程的受力状态的跟踪研究就很有必要了。
关键词:大跨度空间钢结构;施工;力学研究1引言空间钢结构是一种具有三维空间形体,三维受力特性的结构,为近年来发展最快的结构形式之一。
凡是在需要大跨度、大空间的体育场馆、会展中心、文化设施、交通应纽乃至工业厂房,无不见到其踪影,比如北京奥运会主体育场、首尔上岩体育场、慕尼黑安联体育场、雅典奥运会主体育场。
建筑所要求的适用性、耐用性以及美观,空间钢结构统统能够满足,足以见得它在建筑行业中的重要作用了。
新兴技术的开发利用,建筑施工领域技术的创新突破,不断完善的理论分析,都给空间钢结构带来蓬勃的发展力。
而在将来空间钢结构也可能会为公众贡献出更多精美作品,在世界建筑的大舞台上展现大跨度空间结构的无限魅力。
2空间钢结构施工力术学与技研究现状施工力学所面临的一个难题就是,怎样才能真实地模拟空间钢结构受力成型的动态过程,从而运用到实际的施工过程中去,提高安全性和经济性,这也是近年来发展起来的一门新兴学科。
通常在在变力学范畴内对施工力学进行分析研究,需要重点研究的对象是几何参数、物理参数、边界参数,它们都是时间的函数。
大跨度空间钢结构的工程复杂,而且规模很庞大,前文已经提到,它的施工安装环节是分阶段进行的,在不同阶段中结构会产生力学状态的变化,这与各阶段系列准结构的几何形态、刚度、材料性能及其荷载和边界条件发生变化有关。
且这些变化并非表现出线性的特征,没有规律可循,所以必须考虑施工过程等对结构最终成型的影响,对结构进行施工全过程非线性分析。
空心板框架桥结构受力特性与结构设计的研究
空心板框架桥是一种常见的桥梁结构,其具有独特的受力特性和结构设计要求。
本文旨在探讨空心板框架桥的受力特性以及结构设计的研究。
空心板框架桥的受力特性主要包括桥梁的承载能力和受力传递方式。
首先,空心板框架桥的承载能力受到桥梁材料的强度和刚度的影响。
桥梁材料的强度决定了桥梁能够承受的最大荷载,而材料的刚度则决定了桥梁在受力时的变形程度。
其次,空心板框架桥的受力传递方式主要通过梁柱系统完成。
梁柱系统将荷载传递到桥墩上,再由桥墩将荷载传递到地基上。
梁柱系统的设计要考虑到荷载的分布、梁柱的尺寸和布置等因素,以确保桥梁的整体稳定性。
空心板框架桥的结构设计主要涉及桥梁的几何形状、材料选择和构造方式等方面。
首先,桥梁的几何形状需要满足交通要求和地理条件。
桥梁的跨度、宽度和高度等参数需要根据实际情况进行合理选择,以确保桥梁的安全性和经济性。
其次,桥梁的材料选择需要考虑到材料的强度、耐久性和可施工性等因素。
常用的桥梁材料包括钢材、混凝土和复合材料等。
最后,桥梁的构造方式需要根据实际情况进行选择,常见的构造方式包括悬索桥、
斜拉桥和梁桥等。
不同的构造方式具有不同的受力特性和施工难度,需要综合考虑各种因素进行选择。
综上所述,空心板框架桥的受力特性和结构设计是一个复杂而重要的问题。
研究空心板框架桥的受力特性可以为桥梁的设计和施工提供理论依据和技术指导。
同时,合理的结构设计可以保证桥梁的安全性和经济性。
因此,进一步深入研究空心板框架桥的受力特性和结构设计是非常有意义的。
结构设计知识:大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥是一种常见的桥梁结构,通常用于跨越河流、峡谷或山谷等场所。
它的设计和分析需要考虑到诸多因素,包括桥梁的荷载、抗力、建筑材料、施工工艺等。
本文将从大跨度拱桥结构的设计与分析入手,详细介绍该领域的知识和技术。
一、大跨度拱桥结构的特点大跨度拱桥结构具有以下几个特点:1.较大的跨度:大跨度拱桥一般指跨度在200米以上的桥梁,有些甚至可以达到上千米。
这种大跨度要求桥梁结构具有良好的刚度和稳定性,以支撑起整个桥梁的自重和外部荷载。
2.拱形结构:拱桥是由一系列由张力和压力成员相互连接的曲线构成的,它的曲线形状可以是圆形、椭圆形、抛物线形或者双曲线形。
拱桥的主要受力形式是受压和受拉,通过压力和张力的相互作用来使整个结构保持稳定。
3.高度较大:大跨度拱桥由于要跨越较长的跨度,所以通常拱桥的拱顶高度较大,这既可以提高桥梁的承载能力,又能够增加桥梁的视觉美感。
4.自重较大:由于大跨度拱桥的结构体积和建筑材料消耗较大,所以整体的自重也会较大,这要求桥梁结构具有足够的承载能力。
5.施工难度大:大跨度拱桥的施工难度较大,对施工工艺和技术要求较高,需要采用特殊的施工设备和工艺方法。
二、大跨度拱桥设计的主要内容大跨度拱桥设计的主要内容包括结构分析、荷载计算、材料选用、梁体计算、节点处理、支座设计、地震效应分析等。
以下将对这些内容依次进行介绍。
1.结构分析结构分析是大跨度拱桥设计的第一步,其目的是确定桥梁的内力、位移和应力分布情况。
结构分析一般采用有限元分析方法,通过建立桥梁结构的有限元模型,计算桥梁在各种荷载作用下的受力情况。
在分析的过程中,要注意考虑到桥梁的非线性效应,包括几何非线性、材料非线性和接触非线性等。
2.荷载计算荷载计算是指根据实际使用条件和规范要求,计算桥梁在使用过程中受到的各种荷载,包括静荷载、动荷载、温度荷载、风载、地震荷载等。
荷载计算是确定桥梁结构受力情况的基础,也是桥梁设计的重要内容。
大跨度空间结构的主要形式及特点大跨度建筑通常是指跨度在30米以上的建筑,我国现行钢结构规范则规定跨度在60米以上结构为大跨度结构。
大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。
其结构形式主要包括拱结构、刚架结构、桁架结构、网架结构、折板结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等空间结构及各类组合空间结构。
形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用。
结构是房屋的骨架,是形成建筑内部空间和外部形式的物质基础,结构是在特定的材料和施工技术条件下运用力学原理创造出来的。
某种新的结构一丹产生并在工程实践中反复出现时,便会逐渐形成一种崭新的建筑形式。
上面所提到的空间结构也可以分成:一实体结构类——薄壳结构、折板结构;二网格结构——网架结构、网壳结构;三张力结构——悬架结构、薄膜结构;四其他新型大跨度空间结构——可展开折叠式结构、开合屋顶、张拉整体结构、张弦结构、整体张拉预应拱架结构。
下面我就各空间结构作分析。
1拱结构1.1定义与特点拱结构是一种主要承受轴向压力并由两端推力维持平衡的曲线或折线形构件。
拱结构由拱圈及其支座组成。
拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。
由于拱呈曲面形状,在外力作用下,拱内的弯矩可以降低到最小限度,主要内力变为轴向压力,且应力分布均匀,能充分利用材料的强度,比同样的梁结构断面小,能承受较大空间。
但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力,为了维持结构的稳定性,必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。
常见的方式是在拱的两侧作两道后墙来支承拱,墙厚随拱跨增大而加厚。
这样就会使建筑的平面空间组合受到约束。
1.2拱结构形式拱结构应用广泛,形式多种多样。
按建造的材料分类,有砖石砌体拱结构、钢筋混凝土拱结构、钢拱结构、胶合木拱结构等;按结构组成与支承方式分类,有无铰拱、两铰拱和三铰拱,无拉力杆拱和有拉杆拱;按拱轴的形式分类,常见的有半圆拱和抛物线拱;按拱身截面分类,有实腹式和格构式、等截面和变截面等。
连续梁桥研究的主要内容
连续梁桥是一种桥梁结构形式,具有结构连续、分担荷载、体积大、
刚度高等特点。
在工程实践中,连续梁桥的设计和施工难度较大,需
要对其进行深入的研究、优化和完善。
下面将从几个方面介绍连续梁
桥研究的主要内容:
一、结构形式
连续梁桥的结构形式是指其基本的形状和布局方式。
常见的连续梁桥
结构形式有T型、I型、箱形、斜拉等多种类型。
在研究中,需要对不
同类型的连续梁桥进行分析比较,找出各自的优缺点,选取最适合工
程实践的结构形式。
二、受力特性
连续梁桥作为桥梁结构,其主要受到荷载的挠曲、剪切和扭转等作用。
因此,在研究中需要对不同荷载作用情况下的连续梁桥受力特性进行
分析研究,找出其最大荷载、最大挠度、最大应力等指标,并进行合
理的设计和优化。
三、施工工艺
连续梁桥作为大跨度桥梁,其施工难度较大,需要采用先进的工艺和
技术进行施工。
因此,在研究中需要对不同施工工艺进行分析比较,
找出最合理的施工方案,并进行施工计划和施工管理。
四、材料选型
连续梁桥的材料需要具有较高的强度、刚度和耐久性,以满足其复杂
的受力和使用环境。
因此,在研究中需要对不同材料的特性进行研究,比较各自的优缺点,并选取最适合的材料进行使用。
总之,连续梁桥研究的主要内容涵盖了结构形式、受力特性、施工工
艺和材料选型等方面。
只有深入研究这些问题,才能更好地解决工程
实践中遇到的问题,提高连续梁桥的建设质量和施工效率。
第17卷 第4期 重 庆 交 通 学 院 学 报1998年12月Vol.17 No.4 Journal of Chongqing Jiaotong Institute Dec11998超大跨径桥梁结构中的特殊力学问题Ξ方明山项海帆 肖汝诚(厦门:厦门路桥建设投资总公司,361009)(上海:同济大学桥梁工程系,200092)摘 要从超大跨径桥梁结构的两种基本体系(斜拉桥与悬索吊桥)入手,回顾了本领域理论研究现状,并揭示了超大跨径桥梁所面临的诸多亟待解决的特殊力学难点及可行的对策.分析表明,超大跨径斜拉桥力学难点在于静力稳定性问题,超大跨径悬索桥主要是风载下的空气静力、空气动力稳定性问题.关键词:超大跨径桥梁结构;斜拉桥;悬索桥;力学问题0 引 言90年代以来,大跨径桥梁技术发展很快,斜位桥以主跨602m的杨浦大桥、856m的Normandie大桥及890m的Tatara大桥为标志,悬索桥则以主跨1624m大贝尔桥、主跨1991m的明石海峡大桥及即将开工的主跨3300m的Messina大桥为标志,表明当今大跨径桥梁技术已具备向超大跨度(斜拉桥L>1000m,吊桥L>2000m)冲刺的实力.由于全球经济的高速发展,建造跨海、跨州际海峡大桥的呼声越来越高.不少国家已开始计划建造2500~3000m级的跨海大桥,如意大利、日本、丹麦、土耳其、西班牙、摩洛哥等等.我国大跨桥梁技术已达世界一流水平,正规划在东南沿海一带修建1000m级的斜拉桥和2500m级的多跨多联悬索桥.随着跨径的超长化,这类超大跨径桥梁结构特性将发生改变,导致结构中某些力学问题更加突出,给桥梁的建造必然会带来许多困难.为此,有必要尽早认识这些力学问题难点,为今后超大跨径桥梁的建设做理论准备.笔者将超大跨径桥梁体系分为斜拉桥、悬索桥及斜拉2悬吊组合桥等3类基本结构体系.1 超大跨度斜拉桥中的关键力学问题以往大跨径斜拉桥跨度一般不超过500m,主梁高跨比相对较大,其梁、塔的稳定问题并不突出.近10年来,斜拉桥发展迅猛,其设计日趋纤细化,高跨比由过去的1/100降至1/300,跨度已接近900m.跨度增加引起梁、塔承受的恒载轴向压力剧增,索的垂度效应、梁塔p2Δ效应、结构大位移等几何非线性效应明显增大.这些不利因素的影响降低了桥梁Ξ收稿日期:1998204227.方明山,男,1969年生,博士.6重庆交通学院学报 第17卷结构抵抗静力失稳的能力,安全系数大为减小,稳定问题愈加突出,因而静力稳定问题是制约斜拉桥向超大跨度发展的主要障碍.具体说来,其静力稳定性问题包括如下3方面:111 竖向活载引起的面内第一类稳定问题它由主梁中恒载轴向压力与活载弯矩共同作用引起.早先的分析方法有Leonhardt的弹性地基梁理论和M1C1Tang的能量法,其分析精度取决于假定的屈曲状态与实际屈曲状态之间的近似程度,属于近似的数值分析法.90年代以来,先后有不少学者对此问题进行了研究,如德国学者Reiner Saul[1]采用弹性地基梁理论对跨度为1000~1800m范围内的超大跨径斜拉桥结构进行参数分析,推得主梁的屈曲长度与主跨跨径的四次开方成正比关系.日本学者M1Nagai[2]等人运用有限元法对自锚体系及双锚体系的超大跨径斜拉桥结构进行了对比分析,从面内稳定性方面来预测其极限跨度.其分析表明,对于1400m跨径以内的自锚体系斜拉桥,其结构稳定性可以满足设计要求,超过此跨径后,可用双锚体系与悬索桥相竞争,当跨径达1700m时,双锚体系仍然具有足够的稳定性,但须注意施工阶段的稳定性问题.112 面外第一类稳定性问题超大跨径斜拉桥面外第一类稳定性问题主要是静力风载作用引起的扭转发散和横向弯扭屈曲问题.前者表现为扭转失稳,是指在临界风速下,升力矩超过桥梁的抗力矩后,引起主梁扭转并逐渐增大直到扭坏.其分析理论有二维、三维有限元法,均假定气动扭矩系数Cm (α)与扭角α呈线性函数的关系且结构刚度Kα为常数.对于超大跨径斜拉桥这类复杂的结构,这种假定是否合理尚待研究.而横向弯扭屈曲表现为横向风载作用面内的弯曲与主梁绕截面扭心的扭转复合,它是因静力三分力及塔梁自重引起的轴向压力共同作用,使结构的有效刚度减为零所致.近20年来学者们主要集中于线性横向弯扭屈曲分析,对于超大跨径斜拉桥,非线性因素的影响已不可忽略,因此必须考虑几何、材料非线性及静力三分力随攻角改变呈非线性变化的综合非线性因素影响.日本学者T1Miyata、V1Booyapinyo[3,4,5]在这方面作了比较细致的研究,先后进行了线弹性、非线弹性及弹塑性的理论分析.他们对主跨为1000m斜拉桥的风致静力稳定分析表明:在横向弯扭屈曲分析中,计及几何非线性的影响后,其临界风速值较线性分析结果降低了一半,而且其成桥及施工状态的屈曲模态截然不同,若进一步考虑材料非线性的作用,横向弯扭屈曲临界风速值还会降低;对扭转发散的分析表明,其临界风速值高于横向弯扭屈曲值;此外在施工过程中的合拢阶段,结构的临界风速明显低于成桥状态临界值.由此可见,在超大跨径斜拉桥中,面外稳定问题主要是横向弯扭屈曲失稳,而扭转发散并不严重.施工过程的合拢阶段比成桥状态对静力风载作用更为敏感,其面外稳定性更差. 113 第二类稳定问题超大跨径斜拉桥在自重、车辆等各种荷载作用下,主梁、桥塔中会产生巨大的轴压力,一旦主应力超过材料的屈服强度,材料进入塑性状态,随着荷载的不断增大,结构中进入塑性区域的地方扩大,结构切线刚度降低,最终会导致结构或主要构件出现极值型失稳,使桥梁结构发生破坏.精确分析须采用弹塑性有限位移理论进行.1995年M1Nagai[6]等对跨度为1000m~1600m范围内的斜拉桥进行分析,结果表明,当跨径L≤900m时,主梁可以满足极限承载的要求,当跨径L>1000m时,主梁截面尺寸须要加大,在经济上将无法同吊桥抗衡.若要进一步增大跨径,就必须减小主梁的恒载轴压力.为此只有采用双锚体系或轻质、高强材料来弥补,材料的开发势在必行.可见,对于1000m 级的斜拉桥,其成桥、施工阶段的静力面内、面外稳定性一般都可满足要求.因而从静力稳定性角度看,修建1000m 级的斜拉桥是切实可行的.对于1000m ~1400m 跨度范围内,须进一步增强主梁的极限承载能力.当跨径L >1400m 时,可采用双锚体系.当跨度达到1700m 时,双锚体系仍然具有足够的安全储备,可和悬索桥相竞争.2 超大跨径悬索桥中存在的特殊力学问题与斜拉桥不同,悬索桥结构的主要受力构件为主缆与桥塔.主梁以受弯为主,受力分析时它可等效为拉弯杆件,其几何非线性效应偏于安全一面.几何非线性问题虽不如斜拉桥那么突出,但因结构的超长化,使结构扭转刚度及扭频减小,颤振临界风速下降,导致其空气静、动力稳定性问题趋于严重.近年来日本的桥梁学者们在此领域展开了广泛的研究,研究方向集中在以下几方面:211 静力风载作用下的侧向位移问题在日本明石大桥(主跨为1990m )的抗风设计试验中曾发现,在静风作用下,钢加劲桁架梁跨中横向位移达33m.据Y 1Hikami 、K 1Matsuda [7]分析:当跨度为5000m 时,如采用流线形箱梁,位移仅为25m ,原因在于扁箱梁的阻力系数较低.此外还可从体系上着手,设法提高整体结构的侧向刚度.212 偏载下的扭转变形问题沿桥纵向单侧满布活载时,主梁跨中的最大扭转变形将不可忽视.据Y 1Hikami [7]的计算分析,当跨径达到5000m 时,跨中扭角达314°.如果再计入有一定攻角的静风荷载的作用,在车辆拥挤的交通状态下,可能会发生扭转失稳现象.因此必须提高结构的扭转刚度.为此可设法加强主索、吊杆的协作作用,即改变索体系来达到目的,例如采用交叉吊杆、索或将主索收敛于主塔塔顶.213 空气静力扭转发散问题一般情况下,超大跨径斜拉桥的扭转发散风速高于其颤振临界风速,大跨悬索桥也如此,但对于超大跨径悬索桥,其扭转发散风速可能会低于颤振临界风速.目前对于这种现象的机理尚认识不足,是一个亟待解决的难题.214 空气动力稳定性问题计算表明,跨度小于2000m 的悬索桥,可采取必要的抗风措施避免颤振现象.当跨径超过2500m 以后,颤振临界风速急剧下降,颤振问题将成为超大跨径悬索桥中首要解决的难题.近年来,围绕提高悬索桥结构颤振临界风速问题的研究十分活跃.主要有两种途径:11采用气动措施来提高桥梁的气动稳定性,它是通过附加外部装置或者较少修改主梁、桥塔、吊杆和拉索的外形来改变其周围的气流流动来实现;21采用机械措施来抑制空气动力行为,它通过增加结构的刚度、阻尼或者适当附加一定质量的重物来实现[8].此外随着跨径的加大,桥塔的弯曲、扭转频率也将降低,桥塔的弯曲驰振风速下降,对此必须引起足够的重视.至于抖振响应问题,因桥梁结构的恒载随跨度增加,其惯性力与抖振力之比也增大,从而弥补了扭转频率降低的不足.一些分析表明[7],在跨径为1000m ~5000m 以内,抖振响应值不超过5m ,且几乎不受跨度变化的影响.因而抖振响应问题在7第4期 方明山等:超大跨径桥梁结构中的特殊力学问题8重庆交通学院学报 第17卷超大跨径悬索桥中不是主要问题.可见,由于超大跨径桥梁结构具有超常规的跨度,与常规跨径桥梁相比,结构显得更加轻型、柔性化,其结构中的几何非线性效应将更为突出,风载作用下结构成桥状态及施工状态的静、动力稳定性问题将上升为主要的矛盾.3 小 结综上所述,超大跨度桥梁结构的兴建,将面临着诸多亟待解决的力学难题.其中,超大跨度斜拉桥存在的关键力学难点主要是静力稳定性问题,尤其是施工阶段合拢前的横向弯扭屈曲问题,而超大跨度悬索桥主要是空气静力、动力作用下引起的静力、动力稳定性问题,尤其是静力扭转发散与颤振问题.总之,当前关于超大跨径桥梁结构力学的理论研究还刚刚起步,对于单主跨超大跨径桥梁体系中的关键力学问题的认识尚不充分,而多主跨超大跨径桥梁体系的研究只有建立在前者的基础上循序渐进,逐步探索,相信未来的桥梁领域定会更加广阔诱人!参 考 文 献1 R.Saul.On Frontiers of Cable2Stayed Bridges.“Bridges into the21st Century”.Hongkong, 19952 M.Nagai,etc.Possibilities and Limitations of Self2and Partially Earth2Anchored Long2Span Ca2 ble2Stayed Bridges.“Bridges into the21st Century”.Hongkong,19953 V.Boonyapinyo,etc.Wind2Induced Nonliear Lateral2Torsional Bucking of Cable2Stayed Bridges.19914 V.Boonyapinyo,etc.Nonliear Structural Instability of Long2Span Cable2Stayed Bridges under Gravity and Wind Loads.J SCE,19945 T.Miyata,etc.Importance of Wind Load in Buckling Instability of Super2Long Cable2Stayed Bridges.19946 M.Nagai,ETC.Development of Box Cross2Sections of G irders in Extremely Long2Span Cable2 Stayed Bridges.19947 Y.Hikami,K.matsuda.Aerodynamical Characteristic of Super2Long2Span Bridges and New Ide2 al of Gravity2Stiffened G irder Deck.HongK ong,19958 T.Miyata,etc.Aerodynamic/Structural Improvement Agaist Flutter Instability of Super Long Suspension Bridges.France,19949 S.Montons.Buckling of Cable2Stayed Decks.“Bridges into the21st Century”.Hongkong,199510 Y.Morita,etc.Investigation of Twin Box Suspension Bridge.“Bridges into the21st Century”.HongK ong,199511 H.Sato,R.Toriumi.Aerodynamic Characteristics of Slotted Box G irders.HK,199512 H.Tanaka,etc.Design of Super2Long2Span Suspension Bridges Based on Aerodynamics.HK, 199513 Dr William,C,BROWN,etc.Recent Developments in Deck Design of Suspension Bridges.HK,199514 P.Taylor,etc.Buckling Stability and Secondary Stress E ffects in the Deck G irders of Cable2 Stayed Bridges.199415 R.Walther ,D.amsler.Hybrid Suspension Systems for Very Long Bridges :Aerodynamic Anal 2ysis and Cost Estimates.France ,199416 K.Nomura ,parison of Different Cable Systems on the Static and Coupled Flutter Char 2acteristics of A 3000m Class Suspension Bridge.France ,199417 N.J.G imsing.Suspended Bridges With Very Long Spans.199418 山下羲之等.构造的耐风安定性向上策たよる超长大吊桥 の试设计.土木学会论文集,199219 M.Pecora ,L.Lecce ,etc.Aeroelasic Behaviour of Long Span Bridges With “Multibox ”Type Deck Sections.J.of WEIA ,199320 C.Borri ,etc.The Aerodynamic Advantages of a Double 2effect Large Span suspension Bridge un 2der Wind Loading.J.of WEIA ,199321 rson ,N.J.G imsing.Wind Engineering Aspects of the East Bridge Tender Project.J.of WEIA ,199322 F.Brancaleoni ,G.Diana.The Aerodynamic Design of the Messina Straits Bridge.J.of WEIA ,199323 T.Miyata ,K.Y amaguchi.Aerodynamics of Wind E ffects on the Akasi 2K ailyo Bridge.J.of WEIA ,199324 O.Stenfeld.Aerodynamic of Large Bridges.SEI ,1992,325 Y.Fujino ,M.Ngai.Static and Dynamic Problems in Extremely Long 2Span Cable 2Stayed Bridges.1991K ey Mechanical Problems of Super 2Long 2Span C able 2Supported BridgesFang Mingshan(Road &Bridge Construction Investment Corporation of Xiamen ,361009)Xiang Haifan Xiao Rucheng(Department of Bridge Engineering ,Tongji University ,Shanghai 200092)AbstractThis paper discusses some key mechanical problems of super 2long 2span bridges ,which is aimed to give valuable reference to the design of the bridges to be built in the future.K ey w ords :super 2long 2span bridges ;cable 2stayed bridge ;suspension bridge ;mechanical prob 2lems9第4期 方明山等:超大跨径桥梁结构中的特殊力学问题。
关于大跨度钢结构施工技术的研究摘要:大跨度空间的钢结构施工技术是当前相关领域中一项前沿性技术,与西方发达国家相比,我国在大跨度钢结构施工技术的应用起步要更晚一些,但是我国大跨度钢结构施工技术的发展速度很快,在实际应用中,技术也在逐渐创新和完善。
当前相关领域研究人员都在积极致力于加强对大跨度钢结构施工技术的研究力度,在大跨度钢结构研究中施工技术属于重点和难点部分,其主要集中在高层建筑、钢结构网架以及桥梁结构等领域的施工技术,相关的理论体系还有待完善,如何高效精准应用施工技术,保证施工进度和施工质量依然是一个需要进一步研究的问题。
基于当前关于大跨度钢结构施工技术的研究成果,本文将立足于当前大跨度钢结构施工中比较常涉及到的关键点,着手来寻求创新与完善,并做出具体阐述。
关键字:大跨度钢结构;施工技术;应用1大跨度钢结构的优势第一,钢具有硬度高、自重轻的优势,相比于其他建材材料而言,耐震特性也比较优越,而且钢结构材料内部质量均衡,韧性和可塑性较好,属于理想弹性体材料,受负荷的过程中也可以一定程度地变形。
第二,由于钢结构的制造与加工基本上实现了机械化,安装流程相对简单。
对大跨度的工业生产厂房建筑物而言,在工地完成预安装工作可以大幅度降低安装的复杂度,而且安装与拆除过程都非常简单,可以有效压缩工期,对减少建筑材料成本也具有积极的意义。
第三,相比于传统砖混结构、钢筋结构,钢结构的环境保护性能比较优越,且建筑材料来源相对容易,对环境影响较小,因此在中国绿色建筑事业蓬勃发展的大背景下,钢结构建筑的使用日益引起人们重视。
另外,由于钢结构在建筑施工的过程中产生的建筑废弃物少,而且没有形成扬尘污染和噪声污染,因此环境保护性能也非常优越。
2大跨度钢结构安装方法2.1大跨度悬挑钢结构无支承安装法大跨越悬挑钢结构无支承安装法是在无支撑机构的条件下,运用悬挑钢结构本体刚度和吊装设备,以逐层推进、台阶装配的方法实现高处散件装配。
虽然大跨越悬挑钢结构无支承安装法和高处原位装配有一些相似之处,但有其特殊性。
大跨度结构施工中常见的几个问题大型公共建筑及工业厂房都有大跨度钢结构的影子,大跨度结构主要是在自重荷载下工作,为减轻结构自重,往往适宜采用钢结构作为主体结构。
根据以往施工中遇到的问题,我们主要归纳为3类。
设计与优化方面施工前应对大跨度钢结构施工设计方案进行优化,尤其在计算分析方面。
很多项目部不会算,不计算,导致工程项目施工质量欠佳,或成本变高。
那么在计算分析方面要看哪几部分?图纸设计首先要重视上部、下部结构的协同工作,应计入多向地震作用的效应。
考虑上下部结构协同工作的最合理方法是按整体结构模型进行地震作用计算。
下部结构简化必须依据可靠且符合动力学原理,即应综合考虑刚度和质量等效后的有效性。
利用软件对设计模型进行建模,并进行计算分析。
具体操作时,应合理确定计算模型,确保屋盖等结构与主要支承部位的连接与构造相符。
此外,还应考虑受力分析。
计算分析时除模拟结构整体成型后的受力情况外,还要兼顾其施工过程的特殊受力情况,避免在结构成型前因为局部受力超过设计值而破坏。
对于施工过程的计算模拟需要考虑构件吊装、不同施工阶段工况、结构预变形技术、构件的预拼装、卸载等。
结构布置结构布置宜避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的内力、变形集中。
对于可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。
因此在进行结构布置时,应确保质量与刚度分布均衡和结构的整体性和传力明确。
屋盖的地震作用应能有效地通过支座向下传递;避免屋盖内力集中或较大扭转效应,为此屋盖、支承及下部结构的布置宜均匀对称;保证屋盖结构的整体性,因此应优先采用空间传力体系、避免局部削弱或突变的薄弱部位;宜采用轻型屋面系统,因此应严格控制屋面系统的单位自重。
施工安装方面大跨结构的复杂性和施工方法的多样性,决定其设计的过程中就必须结合考虑施工的问题。
这也是设计过程中经常忽视或者考虑不全的地方。
施工中主要涉及到以下安装技术。
结构构件和异型节点的制作技术各种大跨度、复杂空间形状的钢结构建筑由于需要局部受力复杂,制作难度大的钢构件,因此在复杂工程项目施工时应考虑结构构件和异型节点的制作应满足受力条件,确保工程质量安全。
大跨度钢结构设计中常见问题的研究与探讨张月强【摘要】随着我国建筑事业的发展,大跨度钢结构在我国开始大规模的建造,一方面促进了大跨度钢结构设计技术的提高,另一方面也突显出钢结构设计中的一部分常见问题.论述了大跨度钢结构设计的基本步骤,研究和探讨了设计过程的结构设计中的弹塑性分析和结构形态对极限承载力的影响,同时总结了结构细部设计中关于支座选型和节点细部对结构受力性能的影响,提出对这些常见问题设计中注意事项和改进措施.%With development of the construction industry,construction of large span steel structures in our country started extensively in our country.On the one hand,this promotes improvement of large span steel structural design,on the other hand,it also highlights some common design problems in the steel structures.This paper discusses basic steps for large span steel structural design and research.This study also discusses the design process of elastoplastic analysis in structural design and effect of structural form on ultimate bearing capacity,and summarizes frequently asked questions in the structural detail design about the selection of bearing types and the influence of the joint detail on mechanical properties of the structure.Finally,this paper presents design considerations and improvement measures to these common problems.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2018(034)002【总页数】7页(P16-22)【关键词】大跨度钢结构;弹塑性分析;结构形态;支座选型;节点细部【作者】张月强【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092【正文语种】中文0 引言随着我国经济的发展,大跨度钢结构在全国范围内大规模兴建。