大跨度空间结构施工过程力学行为的研究
大跨度空间结构设计
大跨度空间结构设计
首先,在进行大跨度空间结构设计前,需要准确了解和分析该结构的
使用要求和设计目标。
包括建筑功能、使用人数、结构形式等。
这些要求
和目标将指导结构设计的具体方案。
其次,对于大跨度空间结构,需要选择合适的结构形式和材料。
常见
的大跨度空间结构形式包括桁架结构、网壳结构、桁架双曲面结构等。
而
材料的选择则需要考虑结构的强度、刚度和稳定性。
一般会选用钢材、混
凝土等材料。
接着,需要进行结构的静力分析和设计。
静力分析是指分析结构在受
力状态下的平衡和稳定性。
通过这一步骤,可以得到结构的内力分布和变
形情况。
静力设计是指根据结构的使用要求和设计目标,计算出结构所需
的材料数量和尺寸,并进行断面的选取。
在进行大跨度空间结构设计时,还需要考虑施工的可行性和经济性。
施工可行性包括结构的施工工艺、工期和成本等。
经济性可以通过计算结
构的造价和运行费用来评估。
最后,在进行大跨度空间结构设计时,还需要进行结构的验算和优化。
验算是指通过计算和检查,确认结构的强度、刚度和稳定性是否满足设计
要求。
优化则是指在满足设计要求的前提下,通过调整结构形式和材料的
尺寸等参数,使结构更加经济和合理。
总结起来,大跨度空间结构设计的要点包括了解和分析使用要求和设
计目标、选择合适的结构形式和材料、进行结构的静力分析和设计、考虑
施工的可行性和经济性、进行结构的验算和优化。
这些步骤的完成将为大
跨度空间结构的设计和施工提供指导和保障,实现结构的安全和工程的成功。
大跨度建筑的空间形态与结构技术研究
大跨度建筑的空间形态与结构技术研究摘要:本文主要分析了空间结构发展的原因以及发展状况,其次分别从大跨度建筑空间结构的分类进行详细具体的阐述,与大家共同探讨。
关键词:大跨度建筑;空间形态;空间结构;技术研究【正文】:当今社会正处于不断高速的发展阶段,人们的生活水平也随之不断的得以全面提高,社会的建筑行业的建筑物逐渐呈现出了出现了大型复杂的特点,利用大跨度的结构形式来解决那些大面积覆盖的问题,现在已经成为了建筑行业发展的趋势以及主要的发展方向。
一、空间结构发展的原因以及发展状况空间结构的发展具体原因,笔者结合自身工作经验分析认为主要有以下三点:①人们生活水平不断提高,文化、体育、工业生产等事业不断进步,增强了对空间结构,尤其是大跨度高性能空间结构的需求;②轻质高强材料的发展、进步,适应了大跨空间结构发展的需求;③结构计算理论的日益完善,以及计算机技术的飞速发展,使得对任何极其复杂的三维结构的分析与设计成为可能。
这些正是空间结构能够扩大应用范围,得以蓬勃发展的主要因素。
空间结构是将材料科学、结构力学分析方法与理论、高水平的安装技术融于一体的综合性高技术学科。
大跨度空间结构的发展与它的结构形式及各种新型建材的发展是密不可分的。
它可以全面地反映一个国家的综合经济实力,一些发达国家如美国、日本、西欧等各国在大跨度空间结构方面的发展较早,速度较快,其跨度大,结构形式丰富,包括有张拉整体结构、膜结构、网壳结构、悬索结构、折叠结构、开合结构等及各种结构的杂交形式。
中国在大跨度空间结构方面的研究有近40年的历史,特别是近十年来发展较快,从网架、网壳到悬索结构,膜结构都有相当数量的工程应用,建成了一大批体育场馆;建成了多座大跨度机库如首都机场机库,其中以网架结构发展迅猛,应用极广现网架年覆盖面积将近200万m2,达到了世界第一。
二、大跨度建筑空间结构的分类笔者总结分析认为大跨度建筑空间结构主要可以分为以下几点:①薄壳结构。
大跨度空间管桁架结构施工技术
大跨度空间管桁架结构施工技术随着社会经济的发展和科技的进步,大跨度空间管桁架结构在建筑工程中得到了广泛的应用。
这种结构的施工过程涉及到多个环节和复杂的工艺,因此对施工技术提出了较高的要求。
本文将探讨大跨度空间管桁架结构的施工技术。
一、大跨度空间管桁架结构概述大跨度空间管桁架结构是一种具有独特魅力的建筑形式,其优美的曲线和宏伟的跨度为城市景观增添了新的元素。
这种结构由许多直杆或弧形杆组成,通过节点连接,形成了一种既具有刚度又具有美感的结构形式。
在建筑工程中,大跨度空间管桁架结构被广泛应用于体育场馆、会展中心、机场等大型公共建筑。
二、施工技术要点1、施工准备施工准备是确保工程顺利进行的前提。
在大跨度空间管桁架结构的施工过程中,首先要进行技术准备,包括熟悉图纸、编制施工方案、进行技术交底等。
同时,还要进行现场准备,包括平整场地、布置材料和设备等。
2、钢构件制作钢构件的制作是大跨度空间管桁架结构施工的关键环节之一。
钢构件的制作精度和质量直接影响到结构的安全性和稳定性。
因此,在制作过程中,要严格控制钢材的材质、尺寸、焊接质量等。
同时,要对制作好的钢构件进行质量检验,确保符合设计要求。
3、钢构件运输及安装钢构件运输及安装是大跨度空间管桁架结构施工的关键环节之二。
由于钢构件具有重量大、尺寸大、形状复杂等特点,因此对运输和安装提出了较高的要求。
在运输过程中,要合理安排运输路线和运输方式,确保钢构件的安全到达。
在安装过程中,要采用专业的起重设备和安装工人进行操作,确保钢构件安装的位置和精度符合设计要求。
4、现场焊接现场焊接是大跨度空间管桁架结构施工的关键环节之三。
由于大跨度空间管桁架结构的节点较多,因此需要大量的现场焊接工作。
在焊接过程中,要采用高质量的焊接材料和焊接工艺,确保焊接质量和安全性。
同时,要对焊接完成的焊缝进行质量检验,确保符合设计要求。
5、结构调试与验收结构调试与验收是大跨度空间管桁架结构施工的最后环节。
大跨度钢结构施工过程结构分析方法
大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究摘要:随着大跨度钢结构应用范围的扩大,其在施工过程中也相继出现了如下问题:吊装大型构件过程中的刚度、强度及稳定性问题;临时构件及永久构件在拆撑过程中的安全性及相互作用等问题。
本文简述了大跨度钢结构施工的施工方法及力学原理,并探析了大跨度钢结构施工力学分析方法。
关键字:大跨度结构施工力学原理结构分析方法大跨度钢结构兴起于20世纪50年代,且其结构形式在之后几十年的发展中呈现多样化的特征。
现阶段,大跨度钢结构凭借着自身独特的优势已经发展成为了我国应用范围最广的建筑类型。
作为现代化大跨度复杂钢结构的设计人员,其必须高度关注结构的最终设计状态、结构的成型过程、结构的设计状态、结构的施工程序及施工方法等。
一、大跨度钢结构施工的力学原理就大跨度钢结构施工过程而言,施工计算及施工分析事关结构施工最终要求与设计要求的内力目标及位移间的一致程度。
此外,结构施工方案的选择应该以结构设计状态要求为依据,并对施工质量进行验算及控制,以确保结构施工安全。
因大跨度钢结构施工过程可转换为慢速时变过程,则时间冻结法在结构施工力学数值分析方面的应用效果极佳。
大跨度钢结构施工力学的数值方法包括拓扑变化法、时变单元法及一般单元法。
所谓时变单元法,其主要是指在不改变离散网格的条件下,通过改变单元大小来改变求解区域,但时变单元法具有数值积分稳定性差的缺点;所谓拓扑变化法,其主要是以数值手段为依托,以拓扑学原理为基础,以改变时间范围内的时间区域,但拓扑变化法的应用具有较大局限性,即时变次数不宜过多,否则无法确保计算效率的提高;所谓一般单元法,其主要以增减单元为手段,以改变求解区域为目的,但一般单元法具有网格不断二次剖分及运算矩阵奇异等缺点。
此外,时变单元法及拓扑变化法均要求二次编写程序。
就运动物体的描述而言,拉格朗日列式的应用较为普遍,这也是大跨度钢结构施工力学分析中的一大特点。
拉格朗日描述在增量的非线性分析方面的应用效果尤其突出,理由是拉格朗日描述能够准确反映出物体各点在整个加载过程中的变形情况。
大跨度空间管桁架结构施工技术研究
大跨度空间管桁架结构施工技术研究1. 引言1.1 研究背景大跨度空间管桁架结构是一种在建筑领域中应用广泛的结构形式,因其具有跨度大、结构轻、设计灵活等优点而受到广泛关注。
随着建筑行业的发展和技术的进步,大跨度空间管桁架结构的应用范围也在不断扩大,成为高端建筑中的重要组成部分。
随着大跨度空间管桁架结构施工难度的提高,施工技术和工艺也日益受到重视。
在实际施工中,如何控制施工过程,选择合适的施工材料,确保施工安全以及保证施工质量成为了亟待解决的问题。
开展大跨度空间管桁架结构施工技术研究具有重要的现实意义和深远的理论意义。
本研究旨在探讨大跨度空间管桁架结构的施工过程控制技术,研究施工材料选择与优化的方法,探讨施工安全管理策略,并提出施工质量控制的方法,以期为大跨度空间管桁架结构的施工提供更加科学和有效的技术支持。
通过本研究的开展,将为相关领域的学术研究和工程实践提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究的目的是探讨大跨度空间管桁架结构施工技术,旨在提高施工效率,确保工程质量,降低施工风险,为工程实践提供参考和借鉴。
具体来说,研究目的包括以下几个方面:深入了解大跨度空间管桁架结构的特点和施工要求,为施工过程中的技术选择和方法探讨提供理论基础;在现有施工技术的基础上,进一步探讨施工过程中的控制技术,包括进度控制、质量控制和安全管理等方面,以确保施工过程的顺利进行;通过对施工材料的选择和优化研究,提高施工的效率和经济性;制定合理的施工安全管理策略,保障施工人员的安全;提出一套施工质量控制方法,确保工程的质量达到标准要求。
通过本研究,旨在为大跨度空间管桁架结构的施工提供指导和参考,推动相关领域的发展和进步。
1.3 研究意义大跨度空间管桁架结构具有较大的跨度和高度,能够提供更大的空间利用效率,适用于体育馆、展览馆、会议中心等大型场馆的建设。
在现代建筑领域中,大跨度空间结构被广泛应用,其施工技术的研究具有重要意义。
大跨度空间结构的工程实践与学科发展
大跨度空间结构的工程实践与学科发展一、本文概述随着科技的不断进步和工程技术的日新月异,大跨度空间结构在各类建筑和工程领域中的应用日益广泛。
大跨度空间结构以其独特的造型、高效的空间利用和卓越的承载能力,成为了现代建筑技术的典范。
本文旨在深入探讨大跨度空间结构的工程实践及其学科发展,通过对其发展历程、关键技术、典型工程案例的分析,揭示大跨度空间结构在现代工程建设中的重要地位和作用。
本文还将关注大跨度空间结构领域的最新研究成果和发展趋势,以期为相关领域的工程实践和技术创新提供有益的参考和借鉴。
通过本文的阐述,我们希望能够促进大跨度空间结构技术的进一步发展和推广,为我国的建筑事业和工程技术进步贡献力量。
二、大跨度空间结构的工程实践大跨度空间结构,作为现代建筑技术的杰出代表,其实践历史与成果不仅展现了建筑美学的独特魅力,更体现了工程技术的创新与发展。
在过去的几十年里,随着新材料、新工艺的不断涌现,大跨度空间结构的设计与施工技术得到了极大的提升,使得越来越多的宏伟建筑得以成为现实。
从最早的体育馆、会展中心,到后来的机场航站楼、火车站等交通枢纽,再到现代的城市综合体、文化地标等,大跨度空间结构的应用领域越来越广泛。
这些建筑不仅要求结构具有足够的承载能力,还要兼顾美观、经济、环保等多方面的要求。
因此,大跨度空间结构的设计与施工需要综合考虑多种因素,包括结构形式、材料选择、施工方法、使用环境等。
在工程实践中,大跨度空间结构的设计通常采用先进的计算分析方法,如有限元分析、数值模拟等,以确保结构的安全性和稳定性。
同时,随着计算机技术的不断发展,数字化设计与施工技术也得到了广泛应用,使得大跨度空间结构的建造过程更加精确、高效。
在材料方面,大跨度空间结构通常采用高强度、轻质的新型材料,如钢材、铝合金、玻璃钢等。
这些材料不仅具有优良的力学性能,而且可以有效减轻结构自重,提高结构的整体性能。
新型材料的应用还推动了相关产业的发展,为建筑行业的可持续发展注入了新的活力。
空间结构中的力学行为分析
空间结构中的力学行为分析在建筑和工程领域中,空间结构是指由梁、柱、墙等构件组成的三维结构体系。
这些构件在承受荷载时会发生力学行为,因此对空间结构的力学行为进行分析是非常重要的。
一、力学行为的分类空间结构的力学行为可以分为静力学行为和动力学行为两类。
静力学行为是指在静力平衡条件下,结构在荷载作用下的变形和力的分布情况。
静力学行为的分析是建筑和工程设计的基础,通过计算和模拟,可以确定结构的稳定性和安全性。
动力学行为是指结构在受到外界激励时的响应情况。
这些激励可以是地震、风力、交通振动等。
动力学行为的分析可以帮助设计师评估结构的抗震性能和振动特性,从而进行合理的结构设计和改进。
二、力学行为的分析方法1. 静力学分析方法静力学分析是通过建立结构的数学模型,应用静力学原理和力学方程进行计算和分析。
常用的静力学分析方法包括刚度法、弹性理论、有限元法等。
刚度法是一种基于刚度的分析方法,通过计算结构的刚度矩阵和荷载向量,可以求解结构的位移和内力。
弹性理论基于弹性材料的假设,将结构看作由弹性构件组成的整体,通过应力-应变关系来分析结构的响应。
有限元法则是将结构离散化为有限个单元,通过求解节点的位移和应力,来模拟整个结构的力学行为。
2. 动力学分析方法动力学分析是通过建立结构的动力学模型,考虑结构的质量、刚度和阻尼等因素,来研究结构在外界激励下的响应。
常用的动力学分析方法包括模态分析、响应谱分析和时程分析等。
模态分析是一种基于结构的固有振动模态进行分析的方法。
通过求解结构的固有频率、振型和阻尼比等参数,可以评估结构的振动特性和抗震性能。
响应谱分析是一种基于结构的响应谱进行分析的方法,通过结合地震动的频谱和结构的频率响应,来评估结构在地震作用下的最大响应。
时程分析是一种基于结构的动力学方程进行数值求解的方法,通过模拟结构在时间上的响应,来研究结构的振动行为。
三、力学行为的影响因素空间结构的力学行为受到多种因素的影响,包括结构的几何形状、材料的性质、荷载的大小和方向等。
大跨度空间钢结构施工技术研究 吴凡
大跨度空间钢结构施工技术研究吴凡摘要:建筑是伴随人类文明的发展而兴起的,从最初的遮风挡雨到后来的生活、生产场所,建筑在社会发展中的地位与日俱增,成为人类日常活动的重要基础要素。
近些年,得益于建筑施工技术的发展和材料技术的更新,诸多先进的设计理念得以实现,为人们提供更加广阔的室内空间,满足人类活动对空间的需要。
其中,大跨度空间结构就是为满足人们的空间需要而形成的建筑结构,能够提供相对广阔的室内空间,满足体育场馆、博物馆、大型会展中心等场所的需要。
鉴于此,本文主要分析探讨了大跨度空间钢结构施工技术,以供参阅。
关键词:大跨度;空间钢结构;施工技术引言随着我国经济实力的提升,艺术馆以及会展中心等的公共建筑设施应运而生,在这些大型的公共建筑设施中,大跨度空间钢结构的使用极具代表性,这些大跨度建筑设施更是成为了当地著名的人文景观,更好的推动了我国中心旅游事业的发展进程。
需要对当前的技术应用进行创新以及改革,改造钢结构各类部件的形体,借助计算机数字控制技术,更为深入的探究大跨度空间钢结构施工技术的应用要点,精细化管理施工流程,展现出施工技术的使用效果,突破建筑行业施工的瓶颈问题。
1大跨度空间钢结构建筑设计施工的基本类型(1)网络框架结构标准。
按照多根框架杆之间的标准,依照一定的网络形式进行分析,明确具体的节点位置,确定空间结构。
依照空间的受力、刚度、轻重形式,分析抗震性能的优劣情况。
网络架的结构形式,主要广泛应用在展览、体育、会议厅、候车厅、车站等位置,通过覆盖结构的标准内容,准确的分析工业化发展形势,判断自重水平,准确的分析稳定性能,判断外在的美观效果。
网络框架结构的节点杆件数量往往较多,在制定安装过程中,需要明确其软平面的复杂程度,确保网络框架结构符合实际操作标准。
(2)网络壳的结构分析。
网壳的结构是一种类似于平板网络的空间杆系统结构,其主要以杆件为基础形式。
按照一定的规律组成网络,通过壳体进行布置,确定空间的框架结构,是具有一定的杆系和壳体性能的。
大跨度桥梁施工力学理论及分析
大跨度桥梁施工力学理论及分析摘要:施工力学是工程力学的拓展,主要研究结构施工过程中结构的力学表现及其特点。
本文对大跨度桥梁施工力学理论及其应用进行了简要分析,通过本文的研究探讨,希望能为有关于大跨度桥梁施工力学理论方面的研究提供一些参考和借鉴。
关键词:桥梁施工力学;大跨度桥梁;理论体系;力学分析1 引言施工力学是力学学科与土木工程等工程学科结合的产物,其成果将会对全国工程建设以及21 世纪发展产生广泛、深远影响。
它主要研究结构在施工过程中的力学表现,以对施工过程正确地进行结构分析。
在科学技术和经济不断发展的今天,回顾桥梁建设结构的历史,从小跨度、形式简单的桥梁结构,到现在的大跨度、结构复杂的新式桥梁,都体现了科技的不断进步。
伴随着新技术、新工艺、新材料的不断发展,以及关于桥梁方面作用荷载研究的不断深入,人们更加关注桥梁力学问题的研究。
同时,这一系列的问题也推动了我国桥梁力学的发展。
同样,桥梁力学的研究成果也使得桥梁设计施工和桥梁管理水平有了相应的提高。
在技术不断发展的过程中,桥梁建设的发展与力学研究的发展同样表现出了相辅相成的态势,二者互相促进,相互影响。
当然,一系列的桥梁倒塌事故等也告诉人们,理论要和实际密切结合,切不可理论脱离实际。
力学原理在桥梁施工及施工监理的过程中同样非常重要。
2 大跨度桥梁施工力学主要问题及理论分析2.1施工阶段力学计算的不确定性施工阶段力学问题不同于桥梁结构设计的力学计算,它具有一定复杂性和不确定性,主要体现在以下两方面:(1)临时支架力学计算,包括基础条件的不确定性、支架连接的不确定性、支架荷载的不确定性;(2)施工状态的力学计算,包括材料特性的不确定性、结构体系的不确定性、施工荷载的不确定性(横向荷载及偶然荷载的影响)、构造细节特性的不确定性。
2.2 结构体系转换大跨径桥梁施工过程往往存在体系转换问题。
预应力混凝土连续梁、连续刚构或析式组合拱桥,除满堂支架施工外,采用其他施工方法都面临着体系转换这一共同问题,尤其是采用悬臂浇筑或悬臂拼装的多跨大跨度连续结构,都经历最初的静定悬臂刚构状态,然后分阶段合龙为单跨(或多跨)的固端梁、伸臂梁或临时连续刚构等不同体系,最后才合龙为成桥状态的连续梁、连续刚构或析架拱等超静定结构。
大跨度空间钢结构施工技术探讨及分析
大跨度空间钢结构施工技术探讨及分析摘要:大跨度空间钢结构由于其在建筑及力学等方面的特点,近年来得到了广泛的应用。
作者针对大跨度钢结构的特点做了一定的介绍和分析,对目前常用的几种大跨度钢结构施工方法进行了详细的阐述,为相关工程施工提供参考。
关键词:大跨度;钢结构;施工技术1 引言当前,由于材料技术和结构分析技术的长足发展,使得大跨度空间结构得到了空前的发展,国内外一些主要的体育场馆、展览馆及候车大厅等屋盖结构几乎毫无例外地采用了大跨度空间钢结构,并且结构体系呈现多样化、复杂化的发展趋势。
对于这些新的结构形式,虽然有以往较为成熟的施工经验可供借鉴,但依然存在很多值得注意的地方,本文将对此类结构的特点和一些主要的施工方法进行分析和介绍。
2 大跨度空间钢结构的主要特点及分析2.1 复杂多样的结构形式目前,国内外大跨度空间结构形式繁多,尚不能用单一的标准进行简单的区分,传统上将空间结构区分为三大空间结构,即薄壳结构、网格结构以及张拉结构。
但对于一些新型的结构体系尚难以归纳,因此文献[1]按照基本单元进行分类,主要包括板壳单元、梁单元、杆单元及索单元等,这些基本单元通过组合组成各种复杂的结构体系,如悬索结构、索穹顶结构、悬索桁架结构等等。
2.2材料等级要求提高从力学层面分析,大跨度结构需要抵抗更大的外荷载响应,这要求杆件截面大,从而结构用于克服自重的材料比例增加,经济性下降。
从建筑学角度分析,也需要结构轻盈美观,从而要求较高的材料等级以克服较大的截面形式。
此外,从目前国内外建筑钢结构材料的加工技术来看,也远远满足大跨度钢结构的要求,如Q345、Q390等材质已在大跨度空间钢结构中得到了广泛的应用。
2.3节点形式复杂多样空间结构,尤其是大跨度空间钢结构体系的特点,决定了结构在受力和变形方面的特点,从而要求结构传力路径明确,部分节点需要抵抗一定变形和位移,以达到和设计模型相一致,因此要求实际结构中的节点尽量与理论模型趋同,从而节点构造较为复杂,如单向及双向盆式支座,用以销轴连接的纯铰接节点以及多杆汇交处的刚结铸钢节点等等。
大跨度环形空间索结构施工成型方法研究_周丽君_梁存之_冯大斌
图 6 科威特国家体育场 Fig. 6 Kuwait Stadium
4) 内环为一拉环,外部为桅杆等 因内部为拉环,较好地契合了体育场内部大开 口的建筑要求。当结构平面布置与内部不一致或 者外部布置变化较大时,若外部再仅用压环则结构 的代价比较大,此时通常在外部用桅杆再加上斜拉 索等取代外环或者至少取代内力较大的压环,结构 布置如图 7 所示。这样在结构外部因桅杆、斜拉索
图 3 内一拉环及外两压环 Fig. 3 Structure with one inner tension ring
and two outer pressure rings
图 4 德国斯图加特体育场 Fig. 4 Stuttgart Stadium
拉、压环之间通过径向索连接,内、外均为马鞍形曲 面结构( 见图 5) 。该结构因内、外环均为一环,结构 刚度通过空 间 形 状、预 应 力 刚 度 而 获 得,因 此 该 内 结构显得特别轻巧。典型实例为科威特国家体育 场( 见图 6) ,国内尚无该类结构的工程实践。
构拓扑构成对结构进行分类; 在此基础上,分析了不同结构拓扑形式下预应力的各种建立方式,并结合结构初始状
态下的索力分布、施工便捷性、经济性等指出各种成型方式的优缺点,提出了相应合理的结构成型方式。最后,给
出结构张拉成型方式的具体工程应用。
[关键词] 索结构; 空间结构; 自平衡性; 拓扑; 张拉
[中图分类号] TU399
* “十二五”国家科技支撑计划课题: 建筑结构绿色建造专项技术研 究( 2012BAJ03B06) [作者简介] 周丽君,硕士研究生,E-mail: yagemaiti@ 126. com [收稿日期] 2014 -01 -15
在国内体育场中也开始采用这种结构形式,如佛山 世纪莲体育场[2]、深圳宝安体育场等。因该结构在 国内应用时间较短,目前对其研究甚少尤其是对结 构成型研究更少。本文对其结构特点、拓扑构成进 行分析,对结构成型方式进行研究。 1 大跨环形空间索结构特点及拓扑形式 1. 1 结构特点
大跨度空间管桁架结构施工技术研究
大跨度空间管桁架结构施工技术研究随着建筑技术的不断创新和发展,大跨度空间结构已经成为现代建筑中的一种重要形式,尤其在体育馆、会展中心、机场等场馆的建设中得到广泛应用。
而作为大跨度空间结构的一种常见形式,管桁架结构以其轻量、高刚度、施工便利等优势逐渐受到了工程界的关注。
由于其结构复杂、施工难度大等特点,对其施工技术提出了较高的要求。
对大跨度空间管桁架结构的施工技术进行研究,对于提高施工效率、优化工程质量具有重要意义。
一、大跨度空间管桁架结构的特点大跨度空间管桁架结构是由管柱、桁架和节点构成的一种特殊结构形式。
其特点主要表现在以下几个方面:1. 结构复杂:大跨度空间管桁架结构通常由大量的管柱和横梁组成,结构复杂,节点众多。
2. 施工难度大:由于结构复杂,大跨度空间管桁架结构的施工难度较大,需要对材料、工艺、设备等方面进行更为精细的控制。
3. 荷载影响大:大跨度结构自身具有较大的重量和受力面积,对施工工艺和安全保障提出了更高的要求。
4. 工期限制:通常来说,大跨度空间管桁架结构的施工工期较长,需要合理的施工计划和严格的工程管理。
目前,对于大跨度空间管桁架结构的施工技术研究主要集中在以下几个方面:1. 施工工艺探讨:研究者主要对大跨度管桁架结构的吊装、焊接、装配等工艺进行了深入探讨,提出了一些改进方案和技术手段。
2. 施工管理优化:针对大跨度管桁架结构的特点,研究者也对施工管理进行了优化,包括施工计划编制、安全控制、质量管理等方面的问题进行了研究。
3. 工程案例分析:通过对一些大跨度管桁架结构工程案例的分析,总结了一些经验和教训,为今后类似工程的施工提供了借鉴。
1. 研究成果少:尽管有一定的研究成果,但对于大跨度空间管桁架结构施工技术的系统研究还显得有些欠缺。
2. 实践经验不足:由于该领域的工程案例相对较少,实践经验相对不足,导致理论研究脱离了实际应用。
随着建筑市场的不断发展和对建筑结构的需求日益增加,大跨度空间管桁架结构的应用前景非常广阔。
大跨度空间结构施工过程力学行为的研究
大跨度空间结构施工过程力学行为的研究
张建华;张毅刚;王振清
【期刊名称】《土木建筑与环境工程》
【年(卷),期】2008(030)004
【摘要】传统的结构设计一般只考虑结构在建成后运营期间受力状态是否满足要求,而未考虑施工过程中结构的受力特性,但施工状态与设计状态下的结构有很大差异.为了解决这一问题,应用非线性时变有限元方法来考虑施工过程中结构的时变效应,通过对一算例进行施工过程分析,全过程跟踪分析各施工阶段的力学性状,得出施工过程杆件内力和节点位移的演变规律,得出不考虑施工过程的时变效应对结构设计偏于不安全的结论,最后为大跨度结构的设计和施工提出指导性的建议.
【总页数】4页(P105-108)
【作者】张建华;张毅刚;王振清
【作者单位】哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院,哈尔滨,150001;北京工业大学建筑工程学院,北京,100022;哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院,哈尔滨,150001【正文语种】中文
【中图分类】TU393.5
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大跨度空间钢结构施工过程的力学研究
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。
结构分析方法在大跨度钢结构施工过程中的探讨
结构分析方法在大跨度钢结构施工过程中的探讨摘要:在大跨度钢结构施工的过程中,有许多工程力学和技术方面的问题出现,设计和施工人员应该对这方面的问题加以注重。
例如在大型期间装吊过程中所需的强度,刚度以及稳定性,拆撑过程中的安全问题以及相关计算,大跨度钢结构的整体提升方案等,都需要进行现场的数据测试。
保证施工工程的安全进行,充分的发挥大跨度钢结构在我国建筑工程中的重要作用。
关键词:结构分析法;大跨度钢结构,施工过程探讨0.前言建筑设计人员在对工程进行施工设计时,往往会把施工过程以及施工方案对工程结构的影响给忽略,对于小型的房屋建筑或是跨度较小的工程来说这没有差异,但是对于大跨度的建设施工工程来说,这是不明智的,这将会造成施工完毕之后与设计预期不符的情况出现,并且给建筑结构买下了安全隐患。
近10多年来,我国的许多钢结构设计建筑取得了不错的施工效果,通过实际的检验表明,对于大跨度钢结构的施工过程仔细的分析,精确的检测,才能使钢结构施工安全顺利的完成[1]。
这里重点简述了吊装过程中的稳定性问题以及相应的解决方案,并且笔者结合广州新体育馆主场馆来讨论拆撑过程中的安全问题,以及探讨了施工过程跟踪模拟计算及方法1.吊装过程中的稳定性问题及其解决办法采用整榀平面和空间桁架为吊装单元能够有效加快工作进程,减少因为空中拼接所产生的缺陷,在进行大跨度的平面和空间桁架结构吊装的过程中,有几个方面需要注意:首先是吊点的数量以及位置选择,吊装过程中桁架发生平面外失稳问题[2]。
1.1吊点的选择问题在大跨度钢结构施工过程中,吊点的数量选择以及位置选择是十分重要的,简单的结构如图1所示,采用吊装让设计的标准高度与两端的柱头连接,吊点的位置以及间距的确定分布要保障上吊的横梁在自身重力的作用下,两端的相对变形接近于0,这样梁的位置就能够准确到达设计位置,不会过长或是过短。
根据以上的方法,吊点选择有这几个条件:首先是吊件的轴向相对变形接近于0,其次是吊件的变形以及弯矩分布均匀[3]。
大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究
大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究摘要:大跨度钢结构兴起于20世纪50年代,且其结构形式在之后几十年的发展中呈现多样化的特征。
现阶段,大跨度钢结构凭借着自身独特的优势已经发展成为了我国应用范围最广的建筑类型。
作为现代化大跨度复杂钢结构的设计人员,其必须高度关注结构的最终设计状态、结构的成型过程、结构的设计状态、结构的施工程序及施工方法等。
本文对大跨度钢结构施工过程的结构分析方法进行了探讨。
关键词:大跨度;钢结构;施工结构;分析方法引言伴随着大跨度钢结构运用范畴的不断拓展,在施工过程当中大跨度钢结构的运用也陆陆续续地显现出以下这些问题:在拆撑时永久构件与临时构件的相互作用与安全性问题;在吊装大规模的构件的时候的强度、刚度以及稳定性等问题。
为此,本文将重点针对大跨度钢结构施工的力学原理及其施工手段进行阐释与分析,并进一步研究与剖析大跨度钢结构施工力学分析方法。
一、大跨度钢结构主要施工技术1、高空散装法将结构的全部节点和杆件直接在高空设计位置拼成整体的安装方法称为高空散装法。
非焊接连接的各种类型的网架、网壳或桁架都适用于高空散装法,拼装的关键技术问题是各节点的坐标控制。
高空散装法分为悬挑法和全支架法两种。
悬挑法则多用于小拼单元在高空总拼。
而全支架法多用于散件拼装,除了高空及现场作业量大,这种施工方法一般不需要大型机械。
2、高空滑移法高空滑移法就是结构按条状单元分割在建筑物预先铺设在滑移轨道上这些条状单元然后从一端滑移到另一端,就位后总拼成整体的一种方法。
3、分条(分块)安装法结构从若干条状单元或是平面分割成块状,分别用起重机械吊装至高空设计位置总拼成整体的安装方法就是分条(分块)安装法,其也可以被称之为小片安装法。
该方法适用于分割成条(块)单元后其刚度的结构和受力改变较小。
分块或是分条的大小就应该根据起重机的负荷能力来决定。
因其条(块)状单元大部分是在地面焊接、拼装、高空作业少,在质量控制的方面非常的有利,也可以可省去大量的拼装支架。
1大跨度空间结构设计
1大跨度空间结构设计大跨度空间结构设计是指在建筑、桥梁等工程中采用悬索、拱桥、网壳等结构形式,能够实现大跨度的建筑和桥梁。
大跨度空间结构设计是现代建筑和桥梁工程领域的重要课题,因为随着城市化进程的加快,人们对于大跨度的需求越来越高。
大跨度空间结构设计涉及到多个学科,包括结构力学、材料力学、抗震设计等多个方面。
在大跨度空间结构设计中,需要考虑多个因素,如结构稳定性、材料的强度和可靠性、抗震性能等。
在大跨度空间结构设计中,有几种常见的结构形式。
首先,悬索是一种常见的大跨度空间结构形式,它通过悬挂在两个或多个支撑点上的悬索来支撑承载力。
悬索结构可以实现较大范围的无柱空间,具有良好的结构性能和美观效果。
其次,拱桥是另一种常见的大跨度空间结构形式。
拱桥以拱形结构进行支撑,可实现大跨度的无柱空间。
拱桥结构能够有效分散荷载,并具有优异的抗震性能。
另外,网壳结构也是一种常见的大跨度空间结构形式。
网壳结构采用网格状结构,将荷载通过网壳均匀分散到支撑结构上,实现大跨度的无柱空间。
网壳结构具有较高的结构稳定性和承载能力。
在设计大跨度空间结构时,需要考虑以下几个关键点。
首先,确定结构的荷载特征,包括活载和静载。
活载是指人员、车辆等在结构上施加的荷载,静载是指自重、砂浆等施加在结构上的荷载。
其次,根据结构的荷载特征,进行结构的静力分析。
静力分析可以确定结构的受力特征和力学性能,为结构设计提供重要依据。
其次,进行结构的材料选择和强度计算。
材料选择需要考虑结构的强度、可靠性和经济性,确保结构可以承载荷载并具有较好的使用寿命。
最后,进行结构的抗震设计。
抗震设计是大跨度空间结构设计中重要的一环,可以提高结构的抗震能力,以应对地震等自然灾害。
总之,大跨度空间结构设计是一项复杂的工程,需要综合考虑多个因素。
通过合理的结构设计和科学的施工,可以实现大跨度空间结构的安全可靠和经济高效。
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阶 段 的 力 学 性 状 , 出 施 工 过 程 杆 件 内 力 和 节 点 位 移 的 演 变 规 律 , 出 不 考 虑 施 工 过 程 的 时 变 效 应 对 结 得 得
大 跨 度 空 间 结 构 施 工 过 程 力 学 行 为 的研 究
张建 , 张毅 刚 , 王振 清 华
(. 尔 滨 工 程 大 学 1哈 航 天 与建 筑 工 程 学 院 , 尔 滨 10 0 ;. 京 工 业 大 学 哈 5012北 建 筑 工 程 学 院 , 京 10 2 ) 北 0 0 2
构 设 计 偏 于 不 安 全 的 结 论 , 后 为 大跨 度 结 构 的设 计 和 施 工 提 出指 导 性 的 建 议 。 最
关 键 词 : 跨 度 空 间 结 构 ; 工 过 程 分 析 ; 变 力 学 ; 线 性 大 施 时 非
中图分类 号 : TU3 3 5 9 .
文献 标志 码 : A
摘 要 : 统 的结构 设计 一般 只考虑 结构 在建 成后 运 营期 间受 力状 态是 否满 足要 求 , 未考 虑施 工过 程 中 传 而
结 构 的 受 力 特 性 , 施 工 状 态与 设 计 状 态 下 的 结 构 有 很 大 差 异 。 为 了解 决 这 一 问卷 第 4期
20 0 8年 8 月
重 庆 建 筑 大 学 学 报
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文 章 编 号 :0 67 2 (0 8 0 — 1 50 1 0 —3 9 2 0 ) 40 0 —4
M e ha c lBe a i r f La g - p n Sp c t u t r s c ni a h v o s o r e S a a e S - c u e : -
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