双层螺栓球网壳结构的应用实例研究分析网壳结构因其优美的造型设计和广泛的运用,成为近年来发展最快的结构之一,本文以浙江国华宁海电厂煤仓大跨度空间螺栓球网壳穹顶设计与施工为例,结合工程的具体情况,阐述其设计与安装原理。
结果表明:该施工方法降低工程造价、缩短工期和保障施工质量,增强市场竞争力,具有良好经济效益和发展前景。
标签:螺栓球结构;设计原理;应用实例;施工方案一、工程概况宁海电厂煤仓穹顶采用双层螺栓球节点球壳,半径68.349m。
球壳跨度129.63m,水平投影面积13194㎡。
网架矢高42.98m,球壳厚度2.0m,支承形式为下弦柱点支承。
考虑上弦恒荷载0.20kN/㎡,下弦悬挂荷载为60m直径沿环向2kN/m,活荷载0.5 kN/㎡,基本风压:0.6 kN/㎡。
径向位移40mm。
二、设计原理在选择结构的类型时,应该综合考虑结构的受力性能和经济性能,结构的平面形状尺寸、结构的矢高、边界支承条件等因素。
网壳结构要求简洁,传力均匀、明确。
首先通过计算求出结构承受的主要荷载情况、荷载大小、选择合适的荷载组合,对于电厂煤仓这样大跨度的空间结构,风荷载在计算中不可忽视。
利用哈尔滨工业大学的STACAD网架设计工程软件,进行网壳计算及施工图绘制。
恒荷载取0.20 kN/㎡,作用在上弦节点上。
风荷载是该工程中的重要荷载之一,风荷载体型系数的选取很重要,根据荷载规范和类似工程的风洞试验结果可以选取适合的体型系数。
该工程采用的双层网壳结构,是由两个同心或不同心的单层网壳通过斜腹杆连接而成的。
网壳采用四角锥网格,平均杆长3.5米,球壳厚度2.0m,总吨位510.3吨。
边界条件假定在结构计算尤为重要,网壳结构对边界条件的要求较高。
该工程中,为考虑网壳和扶壁柱的协同工作,将扶壁柱作为网壳弹性支承。
为此,将网壳离散为空间杆单元,扶壁柱作为空间梁单元,扶壁柱在标高±0.0处嵌固,对网壳和扶壁柱进行整体计算分析。