大跨度悬挑钢结构施工模拟分析

某银行金融服务中心B区营业厅及会议中心主体结构为钢筋混凝土框架结构,南面为悬挑结构,最大悬挑长度为17 m ,采用大跨度空间钢桁架结构。该大跨度空间钢桁架结构质量大,在结构吊装过程中,结构受力状态经历突变,节点应力及变形状态复杂。为保证结构安全,文章运用Sap2000软件对该悬挑结构进行施工模拟分析,分析其内力及变形变化规律,为结构安装过程及其变形监测提供理论依据。     

太原二青会终点塔悬挂钢桁架结构施工工况模拟分析

对太原二青会水上运动中心终点塔钢结构的吊装及临时支撑胎架的卸载过程进行了模拟,通过对吊装的施工过程模拟来确定临时支撑卸载的先后顺序以及卸载后桁架的下挠度是否符合规范及设计要求。通过迈达斯有限元分析软件(MIDAS)的模拟计算结果与现场实测值进行比较,顶部钢桁架施工及临时支撑卸载后的变形均符合设计要求,卸载方案合理可行。研究结果为同类工程施工提供了一种模拟分析比较的新方法。     

高层悬挂结构卸载分析与监测

高层悬挂结构因其悬挑跨度大、施工难度高,在采用顺向施工方法时需在悬挂结构下方设置临时支撑,待其与主体结构形成整体后再拆除临时支撑.临时支撑卸载过程较为关键,在此过程中结构受力体系会发生重大转换.为验证卸载技术的可靠性确保结构安全,以珠海仁恒滨海中心复杂高层悬挂结构为例,分别采用位移控制和支撑反力控制两种方法对其卸载过程进行了分析,并在卸载实施过程中选取关键构件的应力及关键点的竖向变形进行了跟踪监测.卸载分析与实测数据对比表明:以位移控制卸载和以支撑反力控制卸载对于刚度较大的本悬挂结构而言结果较为接近,且与实测结果总体相符;卸载完成后结构整体受力体系形成且趋于稳定.在此基础上,对悬挂结构卸载敏感性进行研究,通过对最不利支撑反力及支撑点变形进行分析,发现卸载过程中某一支撑点失效会导致其相邻支撑点反力、上部桁架的竖向变形及杆件应力发生较大变化,因此卸载过程中应采取有效措施以避免该类意外问题发生.     

沈阳博览中心大跨度屋盖施工研究

结合国内最大室内足球场 1 4 4m× 2 0 4m大跨度空间桁架屋盖施工 ,研究解决了施工中大跨梁、柱组合式空间支撑胎架、桁架分段高空拼装误差控制、高空低温多风环境焊接质量保障、焊接残余变形控制、结构支撑胎架卸载同步控制等技术难点 ,使工程施工质量得到保证 ,为类似大跨度空间结构施工积累了一定经验 .     

索塔结构预应力索张拉施工研究

河南中牟·国家农业公园门景标志——领头雁工程采用索塔连接结构,造型新颖复杂,施工难度大。该工程主体结构主要由主塔、拉索和悬挑管桁架构成,其中拉索连接主塔和悬挑管桁架,是一种刚柔组合体系。为了降低结构的内力和挠度,保证结构跨度满足要求,对拉索施加了预应力,因此,拉索的张拉是工程的重点与难点。文章结合工程实际情况,详细介绍了拉索张拉施工控制方法,为类似工程提供了参考依据。     

大跨度钢管桁架结构卸载过程模拟分析与监测研究

以霍山县体育中心体育馆钢屋盖工程为实际背景,根据体育馆钢管桁架屋盖结构特点以及施工方案,运用有限元软件MIDAS Gen对大型钢管桁架卸载过程进行详细的模拟分析,并通过无线传感技术对卸载过程中钢管桁架关键杆件应力和关键位置位移进行了实时监测。实测变形及应力值与模拟理论值趋势吻合且比较接近,表明了施工方案的可行性和安全性,也为类似工程提供了重要的参考价值。     

大跨度钢管桁架结构施工顺序优选分析

以兰州大学体育馆实际工程为背景,采用有限元软件Midas Gen对大跨度钢管桁架结构施工过程进行分析.通过对吊装过程中钢管桁架各杆的轴力和应力进行验算,验证吊装过程的安全性.首先提出从左至右、从中间至两边和从两边至中间的3种吊装施工顺序,然后针对这3种安装顺序,分别对6～17轴施工阶段结构挠度和结构应力进行分析,最后对3种安装顺序对主桁架造成的位移和应力影响进行对比.结果表明,采用从两边至中间的施工方法可以有效抵消由桁架自重引起的几何积累效应,同时配合主桁架预起拱技术,使得整个桁架结构安装达到最佳状态.     

跨桁架皮带廊吊装及现场签证难点解析

以镍熔铸配套扩能技术改造工程皮带廊吊装为实例,阐述了在场地狭小、跨越原有桁架难点大,吊装时间有限的情况下,通过对皮带廊桁架施工方案的选择,最终选择使用大型吊装设备进行吊装,并对方案进行验算,确保了桁架整体吊装施工技术的成功;并对吊装现场客观因素造成的机械费用增加,现场签证予以索取办理,对施工单位的成本支出严格控制监管。     

钢-混凝土组合桁架梁钢腹杆拼装及节点施工技术探讨

80m钢-混凝土组合桁架梁桥是一种新型的桥梁结构形式,它能充分发挥不同材料的优点,具有重量轻和跨越能力强等特点。钢结构部分只有腹杆、节点、横撑,施工比较困难;腹杆、节点板的加工精度、平整度、拼装精度要求高;钢结构吊装安装过程中,需要设计临时附属杆件,以保证线形和稳定。本文以西平铁路太峪大桥为实例,对钢-混凝土组合桁架梁桥钢腹杆及钢-混节点拼装施工关键技术进行探讨。     

大跨度预应力管桁架煤棚累计滑移施工技术

某电厂煤棚采用了预应力管桁架的结构形式,为减少对施工场地的占用,降低对生产的影响,采用了累计滑移的施工方案,借助支撑胎架的特殊悬挑构造,保证带拉索的桁架能便利安装并顺利滑移出去。通过利用煤场两侧的挡煤墙来承受煤棚滑移过程中的竖向力,通过设置依附滑移梁的水平桁架来承受料棚滑移中的外扩力,借助滑靴和设置在滑移梁内的“刻度”滑块来对滑移进行同步控制,对滑移施工方案、技术要点和过程控制进行了介绍。经施工反馈,该方案经济适用,安全可靠。     

复杂曲线钢槽梁跨线顶推施工关键技术: 以响堂铺2号大桥为例

响堂铺2号大桥位于丘陵山区,其下侧需跨既有高速,主梁整体线形呈S型,施工难度较大。其中第一联主梁采用钢-混组合结构,下侧钢槽梁采用步履式顶推施工工艺,临时支架设计为非对称布置。针对此情况,为确保钢槽梁顶推施工的安全性、可靠性,分析了钢槽梁顶推施工的路径以及千斤顶摆放的位置后,通过多种有限元模型的搭建,以顶推过程中的梁体应力及变形模拟计算为依据,为钢管支架结构进行了抗剪优化,并设计出降低主梁弯矩的同时仍可在汇交138°的垫梁及支架上进行落梁的钢导梁。在施工时采用优化后的主梁同步顶推系统对S型主梁进行连续顶推,而提出的导梁上墩保障措施,主梁临时锁定、横向旋转、线形保障等措施在确保施工过程安全性的同时,亦可保障主梁线形的完整平顺。此外现场监测方案,采用几何监测与物理监测相结合的方式,使得实测值与理论值一致性良好,并以此进一步提高施工质量和大桥生命周期内的服役能力。该项顶推施工技术丰富了复杂情况下的桥梁施工技术,也可为今后类似的跨线、S型主梁、钢-混组合梁桥的顶推施工提供参考。     

大跨屋盖钢桁架应力变形监测与分析

以某工程实例为背景,对施工过程中屋盖钢桁架的应力和变形进行监测,并采用数值模拟的方法对结构在不同工况下的应力和变形特征进行分析,给出应力与变形的最不利点,为现场监测提供理论支撑。分析结果表明:屋盖钢桁架在不同工况下的最大竖向位移为33.63 mm,满足工程限值1/300的要求;施工过程中的结构最大应力为33.36 MPa,尚处于弹性阶段。对施工过程中结构的应力和变形进行持续性监测,及时发现危险因素,与分析结果进行对比,分析计算值与实测值存在差异的原因。采用现场监测和模拟分析相结合的方法能够较为准确的对结构安全稳定性进行评估,并为后续施工和后期监测方案的调整提供依据。     

敏感环境长条形深基坑内支撑设计及数值分析

为探究长条形深基坑在敏感环境下采取何种内支撑布置型式可以保证紧邻既有建筑及基坑的安全和稳定,以某基坑工程为背景,利用MIDAS GTS NX 对基坑进行考虑土体-结构相互作用的三维上下协同分析,对比了不同支护下的周边建筑控制指标,并且与监测报警值以及现场监测数据进行了对比。结果表明,对撑+角撑型式内支撑较其他类型更为适用;内支撑布置型式对基底隆起的变化形态有显著影响,但对于基底隆起量的影响较小;角撑型和双圆形环梁型内支撑在使用时应增加薄弱点处的刚度。采用对撑+角撑型内支撑既能保证基坑的安全又能较好地控制紧邻既有建筑的变形,对类似工程的设计、施工和变形控制有一定的参考价值。     

型钢混凝土桁架节点的非线性数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS对某工程的大跨度型钢混凝土桁架转换层节点进行了实体非线性数值模拟,得到了按整体模型逐层顺序分析所得节点处各构件内力作用下型钢混凝土节点的应力分布和变形性能。施工阶段对节点的监控结果表明,现场实测结果与非线性条件下数值模拟分析结果吻合较好,可为此类构件的节点设计及其性能分析提供理论参考。     

不同抗风索措施对大跨度三主桁钢桁拱桥最大单悬臂施工状态抖振响应的影响

为保证施工人员以及桥梁结构的安全,将施工期大跨度钢桁拱桥的抖振位移降低至工程可以接受的范围内,以一座处于沿海强风区的施工期大跨度三主桁钢桁拱拱桥为工程背景,依据大桥施工期面临的不利条件选取最大单悬臂施工状态作为抗风研究工况,通过谐波合成法生成三维脉动风场,基于ANSYS建立最大单悬臂施工状态的桥梁结构有限元模型.开展三...     

悬索桥施工过程钢桁梁应力控制分析

悬索桥施工过程中,钢桁梁线形随主缆的大位移不断变化;同时伴随着钢桁梁受力的增加和结构刚度的增加。钢桁梁杆件应力在这些因素的影响下,往往施工过程应力要比成桥状态应力大许多。同样不同的施工顺序和方法在施工过程中对钢桁梁杆件应力的影响也是不同的。通过对矮寨悬索桥钢桁梁新施工方法过程中杆件应力监控来分析钢桁梁杆件应力在施工过程中的变化规律。并和坝陵河大桥施工过程中钢桁梁杆件应力进行比较分析。为新施工方法完善和积累经验奠定基础,也为以后钢桁梁杆件的设计和施工方案的选择提供参考。     

薄壁墩桥梁临时支护体系的施工监测及安全性分析——以高增大桥为例

为保障桥梁施工过程中的安全性和稳定性,需要对桥梁及其临时支护体系进行施工监测。桥梁合龙阶段涉及体系转换,需着重考虑悬臂施工过程中不平衡荷载对桥梁的影响。依托广州复建高增大桥,对薄壁墩桥梁施工过程中的临时支护体系进行监测,并建立薄壁墩桥梁的MIDAS模型,对连续梁悬臂施工过程进行了仿真分析,结合理论和仿真对薄壁墩施工过程进行安全性分析。结果表明,即使在最危险工况下,薄壁墩所承受的应力也在安全范围内,临时支护体系的施工监测保证了桥梁施工全过程的安全。     

潮州大桥大体积0号块多次浇筑临时支架力学性能应用研究

以潮州大桥工程为依托,探讨大体积0#块在多次浇筑过程中临时钢管支架的受力和变形,阐述了混凝土斜拉桥悬臂施工0#块临时支架的结构设计和计算方法。用有限元分析软件MIDAS建立了0#块、塔柱和支架整体的空间分析模型,并采用梁格法处理复杂的主梁结构,对潮州大桥主桥0#块多次浇筑进行施工过程模拟,分析各工况下临时支架及混凝土梁的受力情况。同时通过有限元程序计算结果与实际现场试验数据比较来验证数值分析的合理性。结果表明,大体积0#块混凝土多次浇筑可以减小支架系统所承受荷载,已经浇筑的混凝土将与临时支架系统一起共同受力。在多次浇筑过程中,采用了分次张拉预应力的方法,可以增强先前浇筑混凝土梁的抗弯性能,保证了后续浇筑的安全可靠。     

基于现场监测和数值模拟的隧道初期支护效果分析

以沙子塘隧道出口偏压段为依托,采取现场监测及数值计算等技术手段,详细分析典型监测断面围岩与支护结构相互作用关系。研究过程中对典型断面的围岩变形、钢支撑压力、锚杆轴力进行现场监测,并分析各个监测点的受力变形特征,并对围岩-支护结构作用关系进行评价。同时,为了进一步验证数据结果的准确性,采用数值计算手段分析监测断面的结构受力变形特征,并与监测数据对比分析,验证监测数据的准确性。研究表明,合理的应用监测及数值计算能够指导隧道现场施工,有效地提前预测施工可能遇到的风险,为控制隧道施工期围岩变形及支护技术提出一定的参考建议。研究成果对偏压隧道在洞口附近的监测方法及衬砌设计提供了重要的实践指导和理论支撑,对洞口衬砌支护效果、评价以及后期处治都有很好的借鉴作用。     

高速公路中央墩大悬臂盖梁支架施工监控

高速公路中央墩大悬臂盖梁由于外伸悬臂长、混凝土浇筑体积大,使得盖梁支架在混凝土浇筑过程中往往存在强度不够、位移过大与稳定性不足等问题,因此大悬臂盖梁支架的设计和施工过程的监控成为了高速公路建设过程中十分重要的环节。本文针对某高速公路中央墩大悬臂盖梁施工项目,设计了完整、有效的盖梁施工质量和施工安全监控方案。建立了盖梁支架有限元模型,模拟了混凝土浇筑的施工过程,针对施工过程中的关键工况对盖梁支架的强度、位移和稳定性进行了全面评估。计算结果表明,主梁和斜拉钢带联接器均存在局部应力超限区域,进而采用长度1.5m、厚度20mm钢板对主梁上下翼板贴板进行了局部加强,在联接器上加入直径0.13m的垫片或增大螺母直径至0.13m减少局部应力集中。在盖梁浇筑施工过程中,对盖梁支架危险截面应力进行实时采集与监控,并基于数字图像相关法（Digital image correlation,DIC）技术对盖梁支架关键点的位移进行了实时监测,保证了施工的安全和质量。该施工监控的方案设计与实施对中央墩大悬臂盖梁施工具有一定的参考意义。