跨度空间结构研究（精选十篇）
跨度空间结构研究 篇1
关键词：结构,地震动,地震波,行波效应
1概述
大跨度空间结构主要是由网架、网壳结构及其组合结构和杂交结构组成。这类结构的优点是受力比较合理、刚度大、重量轻、制作安装方便。随着社会的发展和经济的腾飞, 大跨度空间结构应用十分广泛, 不仅被应用到屋盖结构, 而且可用于楼层结构、墙体结构和特种结构。可以说这类结构是最近二十年来发展最快的结构形式, 国内外的学者为大跨度空间结构的发展投入了大量的精力。在研究的基础上我们国家的大跨度结构得到了实质的发展。
预应力大跨度空间钢结构是把现代预应力技术引用到诸如网架、网壳等网格结构、索、杆组成的张力结构、立体桁架结构等一类大跨度结构, 从而形成一类新型的、杂交的预应力大跨度空间钢结构体系。随着社会经济的发展, 预应力空间钢结构受到社会的普遍关注和重视, 并且逐渐被应用在大跨度、大柱网的公共与工业建筑中。
2结构多点地震分析的问题
地震动产生的波在向四周传播的过程中, 存在时间的特性和空间的特性的变化, 空间特性上的变化主要有以下三个方面的表现形式:
1) 行波效应。当大跨度空间结构的支座间的距离超过一定数值的时候, 由于地震动的波速有一定的限值, 所以地震波到达各个支承点会存在时间上的先后次序。
2) 部分相干效应。由于地震波的折射、反射以及散射的原理, 或者几部分的迭加, 使得各支承点所受到的地面运动并不完全相干。
3) 局部场地效应。由于建筑物所处场地土壤条件的不同, 地面运动的差异由此产生。
因此在对结构进行动力分析的时候, 我们首先考虑的是建筑物是否是大跨度结构, 对于跨度较小的结构, 地震波在空间特性上的变化相对较小, 可以不考虑跨度带来的影响, 不影响结构抗震的设计要求。
当结构的跨度与地震波波长差异性较小时, 在受到地震作用的时候地震动空间特性变化对建筑物的影响就不能忽视, 这时不同的结构支承点所受的地震波的变化都是不同的, 要考虑地震动场点的振动相关性, 就是多点激励的问题, 同时还需要考虑地震波在传播过程中有一定的相位差 (行波效应) 来进行地震反应分析。
3地震波的选用与调整
结构进行地震分析采用时程法时, 地震波加速度时程曲线需直接输入, 地震波受多种因素影响而变化, 如发震断层位置、板块运动方式、距震中的距离、波传递途径的场地条件、场地土构造和类别等等。而且同一场地震在同一场地的地震记录波可能不尽相同, 因此无法准确的提供场地地震波的时程曲线, 这一问题是采用时程分析时需要考虑的。
经过时程分析验证, 地震波时程曲线不同, 所计算出的地震反应相差很大, 如弹塑性位移和内力相差几倍, 甚至十几倍之多。地震具有随机的特性, 因此合理选择地震波来进行直接动力分析是保证计算结构可靠性的重要指标。对于不同的结构, 当场地特性不同时, 采取已知的地震波时程曲线进行地震输入时, 可能得到的结果不是十分准确。
通过国内外学者的研究, 场地所承受的地震波虽然有很大差异, 但只要给出合理的地震动的几个参数, 即这几个参数与地震波相符, 那么时程分析的结果可以较准确地反映建筑物在未来地震作用下的结构响应, 满足建筑物所需要的安全要求。
4多点输入运动方程的建立
4.1考虑行波效应的多点输入
在进行结构地震响应分析时, 首先考虑结构的跨度问题, 对于一般结构, 我们可以假设结构基础各处作用相同的运动, 相当于将地基视为刚体, 各支座的运动完全相同。当结构的跨度超过一定的限度, 地基的地震波长小于结构的基础尺寸时, 行波效应的影响就不可以忽略。若地震波的传播速度是1 600 m/s, 对于一个频率为4 Hz的波, 波长则为400 m。对于本文的体育场馆, 长度方向近乎300 m, 那么此结构沿长度方向将承受不同的地面运动。通过考虑地震波的行波效应、研究表明, 地面不同点的相对运动动力响应有很大的影响。因此, 对于大跨度的结果, 我们需要考虑地震波的多点输入, 研究不同基础支承处分别作用不同的地震波的地震响应分析。
4.2多点输入地震响应分析运动方程
对于一个有N个地面支座支承点, n个自由度的离散线性结构, 多点地震激励的总响应可以由各个支承点单独作用所引起的响应叠加求得。在这种情况下, 每次计算只能移动一个地面支座支承点, 而其他支承点固定不动。结构 (包括支承点) 的运动方程可表示为如下形式:
其中, {yt}, {yt}和{¨yt}为总自由度 (包括支承点) 的绝对位移、速度和加速度向量。
4.3行波效应分析
本工程屋盖总跨度未超过400 m, 但亦达到近300 m, 为保证建筑结构抗震性能的可靠性, 采取多点激励法时程分析方法进行计算分析, 并且列出所取关键点的位移和力的峰值 (如图1~图10所示) 。
截面内力计算结果见表1。
k N
5结语
本文主要从几个方面进行了分析和总结, 包括结构多点抗震的研究现状和方法, 地震动输入与调整、多点地震动方程的建立三个方面, 在理论分析的基础上, 通过对考虑行波效应的结构的内力和位移的比较, 得到一些有益的结论:行波效应对大悬挑预应力大跨度结构的影响显著。行波效应的存在使结构内力反应加大, 考虑行波效应后, 结构的位移和内力都有很大程度改变, 提高的幅度较大。
参考文献
[1]马克俭, 肖建春.贵阳奥体中心体育场挑蓬预应力设计建议[J].贵州工业大学学报, 2008, 37 (4) :1-5.
跨度空间结构研究 篇2
关键词：大跨度 张弦梁
张弦梁结构已经应用于若干实际工程中。二十世纪九十年代，在日本建造了十几座类型各异的以张弦梁为主要受力结构的场馆，其中Green Dome Maebashi的平面尺寸达167×122m(2)。1997年建成的上海浦东国际机场候机楼是我国首次将张弦梁结构应用于超大跨空间结构中，其最大跨度达82.6m(3)；目前在建的广州国际会展中心也在屋盖体系中采用张弦梁结构，其最大跨度达126.5m；拟建的深圳会展中心，其张弦梁结构跨度也将达124m。张弦梁结构在我国的研究和应用尚处于初级阶段，本文拟简单介绍张弦梁结构的结构特征、成形过程和若干理论问题的研究现状，并在此基础上对需要进一步研究的课题提出建议。
张弦梁的结构特征：
张弦梁结构的整体刚度贡献来自抗弯构件截面和与拉索构成的几何形体两个方面，是种介于刚性结构和柔性结构之间的半刚性结构，这种结构具有以下特征：
⑴ 承载能力高
张弦梁结构中索内施加的预应力可以控制刚性构件的弯矩大小和分布。例如，当刚性构件为梁时，在梁跨中设一撑杆，撑杆下端与梁的两端均与索连接，在均布荷载作用下，单纯梁内弯矩;在索内施加预应力后，通过支座和撑杆，索力将在梁内引起负弯矩。
⑵ 使用荷载作用下的结构变形小
张弦梁结构中的刚性构件与索形成整体刚度后，这一空间受力结构的刚度就远远大于单纯刚性构件的刚度，在同样的使用荷载作用下，张弦梁结构的变形比单纯刚性构件小得多。自平衡功能
当刚性构件为拱时，将在支座处产生很大的水平推力。索的引入可以平衡侧向力，从而减少对下部结构抗侧性能的要求，并使支座受力明确，易于设计与制作。
⑷ 结构稳定性强
张弦梁结构在保证充分发挥索的抗拉性能的同时，由于引进了具有抗压和抗弯能力的刚性构件而使体系的刚度和形状稳定性大为增强。同时，若适当调整索、撑杆和刚性构件的相对位置，可保证张弦梁结构整体稳定性。
⑸ 建筑造型适应性强
张弦梁结构中刚性构件的外形可以根据建筑功能和美观要求进行自由选择，而结构的受力特性不会受到影响。例如浦东国际机场屋盖上弦是焊接钢管组成的截面，结构外形如振翅欲飞的鲲鹏；广州国际会展中心屋盖上弦是空间桁架，结构外形如游曳的鱼。张弦梁结构的建筑造型和结构布置能够完美结合，使之适用于各种功能的大跨空间结构。
⑹ 制作、运输、施工方便
与网壳、网架等空间结构相比，张弦梁结构的构件和节点的种类、数量大大减少，这将极大地方便该类结构的制作、运输和施工。此外，通过控制钢索的张拉力还可以消除部分施工误差，提高施工质量。
张弦梁结构的成形过程
张弦梁结构的成形过程包括张弦梁刚性构件的装配、索内预拉力的施加和整体结构的安装就位等。只有在对索施加一定的预拉力之后，张弦梁才能成为具有整体刚度的承重结构，因此索内预拉力的施加是其成形的关键环节。
（一）张弦梁结构中索内预拉力的施加方法
对钢索施加预拉力的方法多种多样，在张弦梁结构中常用的有三种
⑴ 花篮螺丝调节法是通过调节索在两个固定点间的长度来施加预拉力，一般用于施加较小预拉力的张弦梁结构。浦东国际机场候机楼张弦梁结构小比例模型试验中即采用此法施加预拉力。
⑵ 张拉钢索法是通过锚具和千斤顶直接张拉钢索以施加预拉力，一般有两端张拉和一端张拉两种方法。两端张拉可以使预拉力沿索长的分布相对均匀，适用于跨度较大的结构。浦东国际机场候机楼和广州国际会展中心的张弦梁屋盖都是采用两端张拉来施加预拉力。
⑶ 支承卸除法是利用结构自重或附加在结构上的配重来施加预拉力。在结构安装后卸除支承，由于刚性结构的变形，将部分结构自重和配重传递给撑杆，通过撑杆对索施加拉力。单独采用支承卸除法来施加预拉力时必须预先对刚性构件起拱。
（二）索预拉力的施加方案
一般采用张拉钢索法对大跨度张弦梁结构施加预拉力。钢索可以在张弦梁结构各构件装配在结构支座处后一次张拉;也可以在临时支架上进行张拉，张拉完毕后再提升并滑移至结构支座处。对在临时支架上张拉的张弦梁结构，可能还有必要在其安装到结构支座处后再次张拉，即分批张拉。进行分批张拉的原因有二：其一，考虑到张弦梁整体刚度形成后的强几何非线性和屋面荷载尚未施加等因素，若在临时支架上将全部预拉力一次施加上去，可能导致结构变形太大，无法获得理想的几何位形；其二，对安装在支座上的张弦梁结构再次张拉可以调整几何位形方面的施工误差，提高施工质量。
张弦梁结构的若干研究重点：
虽然大跨张弦梁结构已经应用于诸多实际工程中，但是关于其理论和试验的系统研究尚鲜有涉足，并很少出现在可查的文献中。已有的研究包括：利用商用或自行编制的考虑几何非线性的分析程序，考察撑杆数目、矢跨比、梁弦刚度比、弦的预拉力和边界约束条件等参数对成形后的张弦梁结构性能的影响；对浦东国际机场候机楼张弦梁屋盖进行缩尺和足尺模型试验，比较全面地分析了张弦梁结构在张拉阶段和使用阶段的受力性能；通过地震振动台模型试验，初步分析了张弦梁结构屋盖系统在地震动下的反应特征。
（一）施工控制问题
张弦梁结构作为一种半刚性结构，其整体刚度由刚性构件截面尺寸和结构空间几何形体两方面共同组成，且具有整体刚度和几何形态与施工过程密切相关、结构成形前刚度较弱等特点，因而宜将张弦梁结构的施工阶段作为一个独立的过程进行详细分析。
⑴ 预拉力确定
索内引进预拉力的目的是形成必要的整体刚度并获得理想的几何位形。
首先，结构整体刚度必须保证：①张弦梁形成一个相对独立的结构，可以仅依靠结构支座支承其重量，此时索内拉力与结构自重互相平衡，To=Te；②索在任何外荷载作用下都不能松弛
其次，为了获得理想的几何形体，必须控制To的最大值。以浦东国际机场候机楼R2张弦梁屋架为例，张拉过程中，当张弦梁脱离临时支架后，每施加10KN的预拉力，张弦梁跨中顶部上拱50mm，且上拱速度逐步加快。张弦梁结构的上拱会带动支座的相对水平位移，即过多的上拱会影响结构的几何位形。张弦梁结构的上拱速率与刚性构件相对刚度和刚性构件的外形有关，刚性构件的相对刚度越大，曲率半径越大，上拱速度越小。
最后，最佳预拉力的确定在满足结构整体刚度和几何位形的前提下还要考虑其在使用过程中的性能，尽量减少刚性构件在使用荷载作用下的应力和结构的变形。
⑵ 放样几何的确定
张弦梁结构在成形过程中经历以下几种状态：①放样状态，此时所有构件内力均为0，亦称零状态，这个状态对应的几何参数就是工厂加工制作构件的依据；②位于放样状态和设计状态之间的过渡状态，对于在临时支架上张拉的张弦梁结构，该状态的受力为结构自重和索内预拉，张弦梁结构设计状态的几何条件一般是给定的。
⑶ 施工方案的选择
施工方案的选择除了考虑可以采用的设备之外，还要考虑结构自身的特点以及在不同施工状态下可能出现的问题。施工方案选择主要是确定索内预拉力施加方法（花篮螺丝调节法、张拉钢索法或支承卸除法）、张拉位置（临时支架处或结构支座处）、张拉方案（一次张拉或分批张拉）以及安装方法（一次吊装、提升并滑移到结构支座）。
对张弦梁结构施工状态的分析并选择施工方案是个复杂的分析决策过程，其复杂性体现在结构形体、边界约束和荷载都随施工过程变化。
（二）结构稳定问题
张弦梁的稳定问题有两类，一是结构中各结构构件，如上弦杆和撑杆的稳定问题；另一类是张弦梁作为一个整体结构的稳定问题。同其他钢结构杆件一样，张弦梁结构的上弦杆和撑杆受压时亦存在失稳问题。文献(30)对广州国际会展中心张弦梁结构的上弦杆的稳定问题进行了数值分析，结果表明在使用荷载作用下，上弦杆不会出现失稳破坏。
在结构的整体稳定性方面，首先，在张拉过程中，结构尚未成形，整体刚度较弱，如果处理不当，可能出现弦杆结构的平面外失稳和平面内失稳。其次，成形后的张弦梁结构可以看做是一类特殊的“桁架”，张弦梁结构的上弦、撑杆和索分别是该“桁架”的上弦、腹杆和下弦，与一般桁架的差别主要在于用高强度钢索代替普通桁架的下弦。再次，张弦梁结构中由于引入了张紧的预应力索，其结构的整体稳定与刚性结构有所不同，调整索、撑杆和刚性构件的相对位置，可使张弦梁结构不发生整体失稳。
五 结语
混凝土大跨度结构施工问题研究 篇3
【关键词】混凝土大跨度结构施工；养护剂的选用和涂刷；脱模劑的选用和涂刷
目前，大多数的建筑工程为剪力墙结构或框架结构，而混凝土大跨度结构施工中往往有两个细节问题容易忽视，一个是养护剂的选用和涂刷，另一个是脱模剂的选用和涂刷。部分项目部在工程施工由于不注意上述细节，产生了较多的质量问题，并在经济上造成了较大的损失。
1.养护剂的选用、涂刷及注意事项
1.1养护剂的选用
混凝土是水硬性材料，混凝土的养护是保证施工质量的一个重要工序，混凝土在硬化过程中，其主要成分水泥的完全水化需要一定的水分，特别是硬化初期，保持适当的环境温度和湿度对混凝土的强度和其它性能的提高非常必要，采取养护剂进行养护是确保混凝土质量的一个重要方法。混凝土养护剂又称混凝土养生液，是一种涂膜材料，喷涂混凝土养护剂是高分子材料，混凝土表面涂刷养护剂后，随着溶液的挥发混凝土表面迅速形成一层连续的不透水的密闭养护膜，使混凝土表面的毛细孔与外界隔绝，将混凝土中大部分水化热和蒸发水积蓄下来进行自养。
1.2养护剂的涂刷
混凝土养护剂应装入生产厂提供的洁净的容器中，每个容器中应印有可识别标识和产品名称、型号、执行标准、潺潺厂家、生产日期、有效期，同时应有合格证和说明书。
混凝土养护剂有养护结构构件不用浇水养护，节省人工和养护用水等优点，使用时严禁加水稀释，或与其它养护剂混用；适用于5℃以上施工。
混凝土养护剂，涂刷作业采用油漆刷或涂料滚子直接涂刷成膜，一般先水平涂刷第一遍，5-10分钟后以垂直方向涂刷第二遍，做到涂刷均匀、厚度一致、不带刷痕、无流淌和漏刷现象。
1.3养护剂使用注意事项
养护剂的涂刷一定要及时，所谓及时就是拆模后趁混凝土表面湿润立即涂刷养护作业，否则混凝土水分蒸发影响养护效果，而更重要的是养护剂所形成的膜将来不会脱落，这就为以后的装饰抹灰留下了很大的隐患。抹灰前，项目部质检人员，一定要对养护液是否脱落进行全面细致的检查，如果没有脱落，一定要打磨干净，否则抹灰后墙面会大面积空鼓、裂缝、脱落现象，将造成很大经济损失。
2.脱模剂的选用、涂刷及注意事项
目前脱模剂市场比较混乱，良莠不齐，产品大致分为以下几大类：矿物油类，例如机油、柴油、煤油、机油加柴油、机油加煤油、机油加变压器等轻质油。乳化油类，即轻质油加水再加定量的乳化剂生成的水包油型乳液。水质类，即动植物油进行皂化后，再用水稀释的液体。聚合物类，即石腊、液体石腊、松节油等物质再加入有机溶剂生成的溶液，由于成本较高使用较少。
就矿物油类脱模剂而言，不同标号的机油粘度也不尽相同，即使是同标号的机油，由于环境温度不同粘度也不相同，气温高时粘度低，气温低时沾度高。当气温较低时，附着在模板上的机油较粘，新拌混凝土结构面层的气泡一旦接触到粘稠的机油，即使合理的振捣气泡也很难沿模板上升排出，直接导致混凝土结构表面出现蜂窝麻面。有一些单位充分注意到这一点，在机油中加入部分柴油，用来降低脱模剂的粘度，这样做能起到一定的作用，但是仍不能取得令人满意的效果。
2.1脱模剂的要求
混凝土脱模剂又称混凝土隔离剂或脱模润滑剂。是一种涂于模板内壁起润滑和隔离作用，使混凝土在拆模时能顺利脱离模板，保持混凝土形状完整无损的物质。同传统的脱模材料机油或废机油相比，脱模剂具有容易脱模、不污染混凝土表面、不腐蚀模板、涂刷简便、价格低廉等优点。然而，并非所有类型的混凝土脱模剂对用各种材料制做的模板都适用，对于不同材质的模板及不同施工条件和饰面要求的混凝土须选用相适应的脱模剂，才能收到良好的效果。
脱模剂须满足下列要求：
（1）干燥成膜时间：要求脱模剂能使模板顺利地与混凝土脱离、保持混凝土表面光滑平整、棱角整齐无损，混凝土粘附量不大于5g/㎡。
（2）涂敷方便、成模快、拆模后易清洗：脱模剂成模时间为一般10分钟至50分钟之间，拆模后易于清除，这样才不影响施工进度。
（3）不污染钢筋、对混凝土无害：不影响混凝土与钢筋的握裹力、不影响混凝土拌合物的凝结时间和颜色的改变，不应含有对混凝土性能有害的物质。
（4）保护模板、延长模板使用寿命：木模用脱模剂应能渗入木模表面，对模板起维护和填缝的作用，并能防止模板多次使用后由于木质和边角的变异而产生膨胀、隆起、开裂。 钢模用脱模剂应具有防止钢模锈蚀及由此导致混凝土表面产生锈斑的作用。
（5）具有较好的耐水性能和极限使用温度：现场施工及露天预制场使用脱模剂要具有一定的耐雨水冲刷能力，即刷在模板上的脱模剂遭雨淋后，要能保持脱模性能；对于热养护的混凝土构件，使用的脱模剂应具有耐热性；在寒冷气候条件下使用的脱模剂应具有耐冻性。
脱模剂应符合JC/T949标准。
2.2脱模剂的选用
有些品种的脱模剂可能与混凝土中某些外加剂或者模板面漆不相容，从而影响混凝土脱模效果， 选择混凝土脱模剂时应综合考虑模板材质、混凝土表面装饰要求及施工条件等因素。
2.2.1不同材质的模板
（1）木模板吸水性好，用油类脱模剂隔离效果最佳、用乳化液或溶剂类脱模剂也能收到较理想的效果。
（2）用于钢模板的脱模剂须满足防锈要求，否则钢模生锈、会影响混凝土工程外观美感、如油类及乳化油类脱模剂均具有很好的防锈作用、在选择钢模脱模剂时可优先考虑。
（3）适用于硬塑料板和玻璃钢模板的脱模剂有油类、蜡类和化学活性类等。
2.2.2混凝土表面有饰面要求的工程
应慎用油类或蜡类脱模剂；而对处于地下或隐蔽处、表面美感要求不高的混凝土工程、可选用价格较便宜的水质类脱模剂。
2.2.3不同施工条件的混凝土工程
还应根据施工现场当时的气候条件考虑脱模剂的耐冻、耐雨水冲刷和脱模剂的干燥时间能否满足要求、适应性较好的油类、溶剂类和亚油性钢模隔离剂。
2.3脱模剂应用中应注意的几个问题
2.3.1适应性检验
在初次使用脱模剂或模板形式改变的情况下，必须模拟实际施工条件，对脱模进行适应性检验，包括脱模剂对施工异常温度条件、浇注及振捣成型条件等适应性，此外，还需要进行乳液稳定性及涂膜均匀性检验。 2.3.2所有脱模剂，特别是乳浊液应避免受高温或低温影响，避免受污染。
2.3.3涂抹厚度
涂层厚度应适宜，过薄时脱模效果欠佳；过厚则不经济，且易影响混凝土表面质量，清模也困难；涂层厚度应随模板粗糙和吸收能力的增加而增加。
2.3.4涂抹技术
涂抹技术的选择需考虑脱模剂的粘稠度、模板种类及形状、实际施工条件等因素，流态脱模剂或异形模板可采用喷雾器，较稠的脱模剂，要用软抹布、海棉、软扫帚等物进行涂抹。
3.小结
大跨度结构损伤定位的研究评述 篇4
近年来, 随着我国建筑水平的提高和经济实力的增强, 许多大跨度空间结构已陆续建成像体育场馆, 会展中心, 航空港等这些大空间甚至超大空间的公共建筑。这些大空间, 超大空间建筑投资巨大, 往往是人群集合, 配置重要设施的场所, 其安全不仅维持着成千上万人的生命安全, 而且还具有重大的国际国内影响。由于建筑材料初始缺陷的存在以及荷载和环境的共同作用, 结构在经历一段较长时间或受到某种自然灾害作用后, 往往会受到不同程度的损伤;或者由于结构的病害引起性能变化, 导致突发事故或结构倒塌现象的发生。结构的缺陷和损伤严重地降低了结构的安全性, 适用性和耐久性, 历史上曾发生过许多大跨度空间结构的倒塌事例。事实证明, 如果对大跨度空间结构的关键受力构件进行长期或定期的健康检测, 发现隐患并进行处理, 便可以防止结构倒塌事故的发生。
2 结构损伤定位的基本方法
目前, 国内外的研究人员提出了许多结构损伤识别方法, 主要分为以下几类:
2.1 基于静态测试数据的静态识别方法, 这类方法大都基于优化算法[1]
静态检测方法的测量结果直接且较为可靠;但工程结构一般体量大, 构件多, 且常有隐蔽部分, 一些结构和构件无法量测, 存在应用条件限制和工作效率相对较低的缺点。
2.2 基于动态测试数据的动态识别方法
动力检测方法, 不受结构规模和隐蔽的限制, 具有拾取信号方便, 要求设备简单等一系列优点, 得到广泛的关注。
按照所使用的特征量是否使用结构模型, 可分为无模型识别方法和有模型识别方法, 前者从振动的频谱或时频分析而来[2], 后者则是基于结构模型的模态解析法, 使用与模型有关的特征量, 如固有频率, 模态振型或它们的组合参数等[3]。如频率变化率法, 位移模态识别指标, 应变模态, 曲率模态, 周期小波法。
2.2.1 频率变化率法
文献[4]提及的频率变化率的方法经文献[5]验证, 当任意选取的杆件发生不同程度的模拟损伤时, 与无损伤情况相比, 计算模型的自振频率变化不到1%。可见, 空间网格结构在发生损伤时自振频率变化很小, 往往被测量噪声所淹没, 使这一参数在损伤定位实际应用中受到限制。
2.2.2 位移模态法[6]
采用位移模态分析来建立结构振动的位移响应预测模型的缺点是:在位移幅值最大的地方, 却不一定是应变最大的地方。
2.2.3 应变模态法[6]
应力的大小是通过应变来反映的, 应变模态正是适应这一要求而发展起来的。但是应变模态法的缺点是:当损伤杆件上设置应变测点时, 用应变模态是可以准确地对损伤杆件定位;当损伤杆件上未设置应变测点时, 模态应变变化明显的地方并不是在损伤杆件的附近。然而由于大跨度空间网格结构杆件众多, 不可能在每根杆件上都设置测点, 所以模态应变不能有效地对大跨度空间网格结构进行损伤定位。
2.2.4 曲率模态法[6]
在许多工程结构中, 如公路和桥梁等, 抗弯能力是强度设计中首要考虑的因素。变形曲率直接和此类结构的整体应力状态有关。因此, 在承受动载荷的情况下, 曲率模态成为承弯结构的动特性的典型特征。
2.2.5 周期小波方法[3]
东南大学对梁的损伤定位中, 以只考虑已知固有频率的Bernoulli-Euler梁为例, 由梁的横向振动微分方程求解得出曲率振型函数:
, 其中Xi (x) 为损伤状态下的第i阶主
振型, γi (x) 为损伤状态下的第i阶曲率振型。有曲率振型构造损伤因子:。如果损伤因子在某点的奇异性强, 就意味着在这点存在比较大的损伤。因为小波分析可以在突变信号检测方面应用, 所以可以对损伤因子进行周期小波变换, 比较小波系数一实现损伤的定位和损伤程度的评定。
2.3 基于神经网络的非线形映射方法和遗传算法的优化方法[7]
人工神经网络具有很强的容错性和鲁棒性, 并具有学习、记忆以及联想的功能, 这使得神经网络能够消除噪声测量和测试数据的不完备性带来的影响。但人工神经网络技术对整体结构进行损伤定位时, 会出现模拟损伤样本组合爆炸的问题而不实用, 只适合局部的损伤定位[5], 所以有待改进。
3 结论
目前结构的损伤探测研究中发展了各种不同的方法, 以后的研究中可以根据具体情况, 吸收各种方法的优点, 将各种不同的方法, 如基于模型的方法, 基于神经网络的方法, 基于模糊数学的方法等混合使用以实现损伤探测, 或者也可以在探测的不同阶段采用不同的方法。结构的损伤探测是一个具有强烈的工程应用背景的研究课题, 众多的研究者在这一领域已经取得了丰富的研究成果。对于大型复杂结构的损伤探测, 国外的研究进展很快, 处于领先地位。国内的研究在这方面工作大多仍处于简单结构和实验室研究阶段, 在这方面的研究上必须开展自力更生的具有自己的特色的研究工作, 尽快赶上国际研究的步伐。
摘要：对损伤识别技术的现状作归纳与总结, 并对其发展方向进行了探讨。讲述了振动损伤识别方法, 小波分析, 神经网络损伤识别方法。指出了损伤识别中有待解决的问题及其发展前景。
关键词：工程结构,损伤,识别,振动
参考文献
[1]WANGX, HUN, FUKUNAGAH., et al.STRUCTURE DAMAGE identification usingstatic test and changes infrequencies[J].En-gineering structures, 2001 23:610-621.10.[1]WANGX, HUN, FUKUNAGAH., et al.STRUCTURE DAMAGE identification usingstatic test and changes infrequencies[J].En-gineering structures, 2001 23:610-621.10.
[2]LEE U SHIN J.A frequency response fruc-tion-based structural damage identificationmethod[J].Computers and structures, 2002, 80:117-132.[2]LEE U SHIN J.A frequency response fruc-tion-based structural damage identificationmethod[J].Computers and structures, 2002, 80:117-132.
[3]杜秀丽, 汪凤泉.结构损伤识别的周期小波方法.东南大学学报, 2005, 4, 36.[3]杜秀丽, 汪凤泉.结构损伤识别的周期小波方法.东南大学学报, 2005, 4, 36.
[4]徐嵬.双层网架模型结构的损伤分析.钢结构.2005, 3, 20.[4]徐嵬.双层网架模型结构的损伤分析.钢结构.2005, 3, 20.
[5]丁阳, 张玉峰, 李忠献.大跨度空间网格结构的损伤定位[J].建筑结构报, 2006, 2, 27.[5]丁阳, 张玉峰, 李忠献.大跨度空间网格结构的损伤定位[J].建筑结构报, 2006, 2, 27.
[6]李德葆, 陆秋海, 秦权.承弯结构的曲率模态分析.清华大学学报, 2005, 8, 15.[6]李德葆, 陆秋海, 秦权.承弯结构的曲率模态分析.清华大学学报, 2005, 8, 15.
大跨度桥梁结构优化设计综述 篇5
大跨度桥梁结构优化设计综述
从局部和整体两方面阐述了大跨度桥梁结构优化设计的研究现状,就基于可靠度的大跨度桥梁结构优化设计和桥梁结构拓扑优化作了论述,最后对未来的.优化设计研究方向进行了展望,从而促进大跨度桥梁结构的进一步发展.
作 者：詹森 杨彦军 ZHAN Sen YANG Yan-jun 作者单位：詹森,ZHAN Sen(中国中铁一局,陕西,西安,710054)杨彦军,YANG Yan-jun(广东十六冶建设有限公司,广东,广州,510515)
刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(7) 分类号：U441 关键词：大跨度桥梁结构 优化设计 可靠度 拓扑优化跨度空间结构研究 篇6
摘要：以某岛外引水渡槽桁架为工程背景，提出了采用预应力与外包水泥基灌注料对钢筋混凝土桁架下弦杆进行加固的方法，并采用分级加载的试验方法，在加固后的桁架上进行了原位静载试验，测试了桁架主要控制截面在各级荷载作用下的挠度、应变（应力）等数值变化，将测试结果与有限元软件计算结果进行比较分析，研究了桁架加固后的力学性能.试验结果表明，预应力与外包水泥基灌注料加固桁架能够较大程度地提高桁架结构承载力，且新增结构层与原结构共同工作及变形协调较好，加固效果较为理想.
关键词：桁架结构；预应力；加固；静载试验
中图分类号：TU317.1文献标识码：A
Abstract：Based on the engineering background of an island water diversion aqueducts truss， this paper put forward a method using prestressed force and outsourcing cement filling material to strengthen the bottom chord of reinforced concrete truss， used the hierarchical load test method to carry out insitu static load experiment on the strengthened truss， tests deflection， strain（stress） value and their changes of the main control section of truss at different levels of loads， made a comparative analysis of the test results， calculated the value of finite element method， and obtained the mechanical performance of the truss after reinforcement. The experimental results show that the use of prestressed force and outsourcing cement filling material to strengthen truss can improve the bearing capacity of truss structures to a great extent， and new structural layers can work with the original structural layers and their deformation coordination is good. The reinforcement effect is also ideal.
Key words： truss structure； prestressed force； reinforcement ； static load test
国内外体外预应力技术用于桥梁加固方面的实践证明，该技术可保证结构的整体性，新旧体系协同工作良好，不仅克服了其他加固方法加固材料存在的应力滞后问题，还可减小挠度和裂缝宽度，提高桥梁承载能力[1-3].由于增设的体外预应力钢筋布置于混凝土截面之外，因而保证了新增体外预应力钢筋在结构的使用期限内不发生锈蚀，才能使加固后的结构具有良好的耐久性.本文以某岛外引水渡槽工程桁架为例，针对其质量缺陷，提出了预应力与外包水泥基灌注料对桁架下弦杆进行加固的方法，并采用分级加载的试验方法，在加固后的桁架上进行了原位静载试验，测试了桁架主要控制截面在各级荷载作用下的挠度、应变（应力）等数值变化，将测试结果与有限元软件计算结果进行比较分析，研究了桁架结构加固后的力学性能.试验结果表明，预应力与外包水泥基灌注料加固桁架程度地提高桁架结构承载力，且新增结构层与原结构共同工作及变形协调较好，加固效果较为理想.
1工程概况
某排架柱钢筋混凝土桁架拱式引水渡槽，设计使用年限50年，设计水流量为3.5 m3/s，桁架单跨跨度为40.2 m，共102跨.上部承重结构主要采用简支梁型下承式桁架，由两榀平行钢筋混凝土主桁架以及主桁架间钢结构横向联系（连杆、支撑等）形成支承引水渡槽的承重体系.桁架内搁置渡槽，渡槽槽身采用厚9.5 cm预制钢筋砼结构，单节长度2.5 m.桁架支座立柱采用钢筋混凝土双柱式结构，立柱基础采用钻孔灌注桩或扩展基础.桁架拱由上、下弦杆、腹杆（竖杆、斜杆）组成，其中上弦杆为2次抛物线曲杆，截面尺寸为300 mm×260 mm；下弦杆截面尺寸为260 mm×340 mm；竖杆截面尺寸为200 mm×160 mm；斜杆截面尺寸有200 mm×160 mm和200 mm×250 mm 2种；杆件混凝土强度等级为C35.桁架立面布置及杆件编号示意图如图1所示.
在本工程试通水引水后，渡槽有1跨出现垮塌事故，经相关单位现场检测及计算复核，该桁架存在钢筋混凝土主桁架的下弦拉杆原设计主筋配置偏少、节点施工质量差、混凝土强度偏低等问题，需对钢筋混凝土桁架进行加固处理.
2加固方案
下弦杆为关键加固部可位，若采取加固措施，初步分析可对桁架的薄弱杆件采取2种加固方案，即粘贴碳纤维布加固法[4]、预应力与外包水泥基灌注料加固法.
方案1，粘贴碳纤维布加固法主要是靠粘贴碳纤维布来增加杆件抗拉能力，应用配套树脂胶黏剂将碳纤维粘贴于承载力不满足要求的混凝土构件外部相应部位，以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法.其加固原理是利用其配套树脂的剪切强度将混凝土构件承载的荷载传递给碳纤维布，使后粘贴碳纤维布和原钢筋混凝土构件共同承受荷载作用力.碳纤维布的抗拉强度较高，但却是“被动”地增加构件的抗拉承载力，只有在桁架结构受力较大时才能得以体现，且施工成本较高，耐老化性能差.
方案2，预应力与外包水泥基灌注料加固法特点有：1）新增预应力筋能弥补原设计配筋不足；2）体外施加预应力法“主动”补充预应力，新增预应力筋能较快的与原结构共同参与工作，结构承载力能够得到较大的提高；3）外包水泥基灌注料属于无机材料，与原结构材性接近，不会形成不相容的隔离层，抗老化、风化性能好，耐久性较好.经方案对比论证，该桁架采用方案2进行加固[5-6].即在下弦杆四周对称安装4根预应力筋后外包C60水泥基灌注料.C60水泥基灌注料由湖南固力工程新材料有限公司提供.预应力筋采用直径15.2 mm （1×7），强度标准值为1 860 MPa的低松弛有粘结预应力钢绞线，其性能应满足《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定.张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压锚，其性能必须满足《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370的要求并达到 I类锚具的要求.经计算，预应力筋张拉控制应力为930 MPa.张拉时应采用应力控制，应变校核的方法进行.实测伸长值与计算值的偏差应在-6%～+6%范围之内.施工中做现场施加预应力记录.
该桁架加固除主要对下弦杆采用预应力与外包水泥基灌注料加固外，还对竖杆进行了加强处理，同时对斜杆和上弦杆表面施工缺陷采用了高性能水泥复合砂浆修补[7-9]，以提高其耐久性.加固方案见图2.
3静载试验
采用原位静水试验、分级加载的方法[10-12]，测试了试验跨其中一榀桁架主要控制截面在各级静力水荷载作用下的挠度、应变（应力）等数值的变化，并将测试结果与理论计算结果进行了比较.
挠度测试布置3个测试位置，分别位于桁架下弦杆左右1/4跨和跨中.所采用的仪表为机械式千分表.
应变（应力）测试采用全自动数据采集BZ2205C静态应变仪.选取主要控制截面为桁架下弦杆受力最大的跨中截面（即下弦杆的第8根）.本试验分别粘贴了4片应变片，原结构钢筋应变片2片，新增预应力筋应变片2片，均沿着钢筋受力方向粘贴.应变片粘贴的具体位置及编号如图3所示，S1～S2为新增预应力筋应变片，S3～S4为原结构钢筋应变片.
试验开始之前，在渡槽内侧先标注好水深刻度.将粘土分装入塑料编织袋，然后在所试验槽身段两端用分装好的土袋堆砌成挡水坝，与渡槽上边缘平齐.然后用1台功率为1 500 W的抽水泵从下游向槽身内注水.从空槽到设计水深历时24 h.由于抽水流量小，加载时间长，水深变化缓慢，因此，可以认为这种荷载为静力荷载.不必考虑加速度及惯性力的作用.
本试验加载分段分级进行.以每200 mm水深荷载为一级.每级荷载持荷20 min，测读各仪器仪表读数，同时在加载过程中随时观测各控制测点的应变、挠度变化情况，保证试验安全顺利进行，按此加载方式直至满槽（水深1.5 m）.最后在水荷载卸载完成并稳定20 min后，测读各测点的残余变形.
在试验加载过程中，对本试验安全作出如下预案，若加载试验发生下列情形之一，立即终止试验并将水迅速放掉：
1）控制测点变形达到或超过规范允许值；
2）控制测点应变值达到或超过计算理论值；
3）由于水荷载试验导致结构出现非正常局部损伤，影响到渡槽工程桁架结构的承载力和正常使用.
从现场测试情况来看，加载过程非常顺利，加载效果比较理想；上述情况实际并未发生.现场静载试验如图4所示.
4试验结果
4.1挠度测试结果
桁架在不同水深作用下，各测点挠度与水深关系见图5.从图中可以看出，桁架各测点挠度随着水深的不断增加而增大.试验数据表明：实测挠度值与水深（荷载）基本呈线性关系.
4.2应变（应力）测试结果
桁架在不同水深作用下，应变值随水深变化实测值如图6所示，图7所示.应变测试值均为正值，表明桁架下弦杆处于受拉状态.随着水深的抬高（荷载的增大），拉应变呈现出逐渐增长的趋势.根据应变结果，渡槽满槽（水深1.5 m）时，该测点出现峰值应力分别为：σ1=130.26 MPa，σ2=128.70 MPa，σ3=127.80 MPa，σ4=129.40 MPa.
从图6及图7可以看出，应变值与水深基本呈线性关系，应变随着水深增加而逐渐增大.试验结果表明：加固预应力筋与原结构钢筋共同工作，变形协调较好.
5 试验结果和理论计算的比较与分析
5.1有限元模型的建立与修正
该桁架为空间桁架体系，结构受力较为复杂，计算时采用结构分析软件SAP2000进行，该程序在静动力计算方面具有速度快，精度高的特点.空间有限元计算模型见图8.
试验前，根据原设计要求及静水试验的水加载方案，按照分级加载方式，逐步进行结构计算，获取测点的挠度、应变（应力）等控制数据，为在试验过程中设置安全预警值提供依据.
试验后，根据试验过程中实际测量的加载方式、测试当天的温度及风压变化等参数，在计算过程中，对有限元模型的参数进行修正，使模型与实际加载
状况尽量一致，然后对试验加载过程进行精细化分析，计算出各控制截面的挠度、应力（应变）等结果，为结构的实际受力状况评价提供理论依据.
5.2挠度测试结果与计算分析
在渡槽满槽（水深1.5 m）时，荷载作用下的挠度实测值与有限元计算值如表1所示，挠度校验系数在0.958～0.968之间，表明试验实测值与有限元计算值比较吻合.卸载后相对残余变形在7.90%～8.64%之间，满足规范规定的残余变形小于20%的要求.
5.3应变（应力）测试结果与计算分析
在渡槽满槽（水深1.5 m）时，荷载作用下的应力实测值与有限元计算值如表2所示，桁架结构应力校验系数在0.866～0.905之间，表明试验实测值与有限元计算值比较吻合.
5结论
1）对某大跨度钢筋混凝土空间桁架加固后进行静载试验，通过测试结构挠度、应变（应力）及残余变形等各项指标，并与有限元计算结果进行对比分析结果表明，该桁架静载试验结果与有限元计算结果比较吻合，桁架下弦杆在整个静载试验过程中处于弹性工作状态.
2）采用预应力与外包水泥基灌注料加固大跨度空间桁架结构能够在较大程度上提高桁架结构承载力，且新增结构层与原结构共同工作及变形协调较好，加固效果较为理想，为同类工程提供了可靠的试验依据.
参考文献
[1]乔墩.体外预应力技术及其在桥梁工程中的应用[J].重庆交通学院学报，1992， 11（3）：46-55.
QIAO Dun.The technology of external prestressed tendons and its application in bridge engineering[J].Journal of Chongqing Jiaotong University， 1992， 11（3）：46-55. （In Chinese）
[2]艾军，史丽远.公路梁桥体外预应力加固设计与施工方法研究[J].东南大学学报：自然科学版，2002，32（5）：771-774.
AI Jun， SHI Liyuan. Discussion of design and construction method on extraneous prestressed strengthening technique for bridge[J].Journal of Southeast University： Natural Sciences， 2002， 32（5）： 771-774.（In Chinese）
[3]朱典文，唐小兵，张万平.桥梁结构的体外预应力加固技术[J].交通科技，2002（6）：38-41.
ZHU Dianwen， TANG Xiaobing， ZHANG Wanping. The concrete bridge with external presstressing[J].Thansportation Science & Technology， 2002（6）：38-41.（In Chinese）
[4]李新生，王刚，郭英.大跨度预应力混凝土桁架桥梁加固技术研究[J].世界桥梁，2010（4）：68-70.
LI Xingsheng， WANG Gang， GUO Ying. Research ofstrengthening techniques for long span prestressed concrete truss bridges[J]. Bridge of the World，2010（4）：68-70.（In Chinese）
[5]GB 50367-2013 混凝土结构加固设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013：35-36.
GB 50367-2013 Design code for strengthening concrete structure[S]. Beijing： China Architecture & Building Press，2013：35-36.（In Chinese）
[6]JGJ/T 279-2012 建筑结构体外预应力加固技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012：8-10.
JGJ/T 279-2012 Technical specification for strengthening building structures with external prestressing tendons[S]. Beijing： China Architecture & Building Press，2012：8-10.（In Chinese）
[7]卜良桃，叶蓁，周子范，等.钢筋网复合砂浆加固受弯足尺寸RC梁二次受力试验研究[J]. 建筑结构学报，2006，27（5）：94-100.
BU Liangtao， YE Zhen， ZHOU Zifan，et al. Experimental study on RC beam reinforced by reinforcing steel bar mesh mortar subject to secondary load[J]. Journal of Building Structures，2006，27（5）：94-100.（In Chinese）
[8]卜良桃，叶蓁，胡尚瑜. HPF加固RC足尺梁二次受力抗弯试验研究[J]. 湖南大学学报：自然科学版，2007，34（3）：15-19.
BU Liangtao， YE Zhen， HU Shangyu. Experimental study of RC beam strengthened by ferrocement mortar subject to secondary load[J]. Journal of Hunan University： Natural Sciences，2007，34（3）：15-19.（In Chinese）
[9]卜良桃，陈军，鲁晨. PVCECC加固RC足尺梁二次受力试验研究[J].湖南大学学报：自然科学版，2011，38（1）：1-7.
BU Liangtao， CHEN Jun， LU Chen. Experiment on fullscale RC beam reinforced by polyvinyl alcoholengineered cementitious composite mortar in flexture subjected to secondary load[J]. Journal of Hunan University： Natural Sciences， 2011， 38（1）：1-7.（In Chinese）
[10]GB/T 50784-2013 混凝土结构现场检测技术标准[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2013：61-64.
GB/T 50784-2013 Technical standard for insite inspection of concrete structure [S]. Beijing： China Architecture & Building Press，2013：61-64.（In Chinese）
[11]GB/T 50152-2012 混凝土结构试验方法标准[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2012：14-20.
GB/T 50152-2012 Standard methods for testing of concrete structure[S]. Beijing： China Architecture & Building Press，2012：14-20.（In Chinese）
[12]彭大文，丁文胜.大型钢管桁架结构的静载试验研究[J].上海应用技术学院学报：自然科学版，2010，10（3）：180-185.
大跨度钢桁架结构施工技术研究 篇7
大跨度结构系跨度等于或大于60m的结构, 由于大跨度钢结构造型越来越新颖, 跨度也越来越大, 结构体系越来越复杂, 施工也越来越难。大跨度钢结构的发展状况与施工技术水平已成为代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。
目前, 大跨度钢结构常用的安装方法有高空散装法、分段吊装安装法、滑移安装法、双机或多机抬吊吊装法、整体提升法、整体顶升法等, 各种安装方法都有其优缺点和一定的针对性。但是, 为了体现建筑美学和设计师理念, 大跨度钢结构往往是一个个性化的变异设计, 无统一标准可言, 不同的结构形式、场地条件及工程实际情况, 所采用的施工技术也会有所差异。
1 工程概况
某体育馆结构地上6层 (含1个夹层) , 地下1层, 檐高高度为37.3m, 主体结构为多层混凝土框架, 屋架结构为120m双向正交鱼腹式空间钢桁架体系。钢屋面桁架为双向对称布置, 间距为12m, 共有26榀。桁架截面形式为上弦水平、下弦鱼腹式双向受力桁架。桁架共有7种形式, 支座处高均为6.3m, 跨中高度从6.3m~9.3m不等, 桁架设计要求起拱150mm。桁架中最重的一榀为163t, 最轻的一榀为48t。桁架上下弦和腹杆杆件截面为箱形和H型。钢屋架材质为Q345C, 最大板厚为50mm。屋面桁架有20个支座, 其中屋架结构四角的支座为固定铰支座, 其余16个支座为滑动球铰支座。
2 工程难点及施工方案选择
2.1 工程难点
该体育馆屋面桁架为120m双向正交鱼腹式空间钢桁架体系, 单榀桁架跨度及重量都相当大, 施工难度大。由于建筑结构以及地基承载力等现场条件不宜使用大型吊机, 为保证钢结构桁架施工质量、工期及结构安全, 采用了高空累积滑移的施工方法安装。其主要施工难点表现在:1) 桁架结构双向布置、下弦存在空间关系:由于桁架结构设计为双向受力体系, 且下弦为鱼腹形状存在空间受力关系, 地面拼装、高空拼装的空间关系控制难度较大, 施工时要尽量保证空间的整体性。2) 施工时结构受力体系变化大:本工程屋面桁架是由双向正交的平面桁架组成的空间桁架体系。构件在安装滑移过程中, 由于空间体系尚未形成, 原双向受力体系在安装过程中为单向受力体系, 对结构的受力体系有所改变。另外, 三滑道滑移施工使得中滑道 (跨中) 位置的杆件由原来的拉杆变为压杆, 原设计中的部分杆件出现了失稳情况, 因此施工时必须采取相应加固措施, 保证施工过程中结构杆件的应力与挠度在许可的范围内。3) 滑移胎架设计难度大:桁架总滑移重量3500t, 支撑胎架单点最大荷载达到3000k N, 且滑移施工荷载为非固定荷载, 滑移施工胎架设计分析难度较大。另外滑移措施结构多与混凝土框架结构存在关系, 相关措施设计较为复杂。4) 桁架滑移同步控制难度大:由于桁架总长120m, 分为十次滑移, 滑移同步控制难度较大。因此, 桁架整体尺寸累积误差控制较难。
2.2 施工方案的选择
该体育馆屋面桁架为120m双向正交鱼腹式空间钢桁架体系, 构件体型及自重大, 受力复杂, 同时综合考虑工期紧迫、现场施工条件等因素, 钢结构桁架安装采用高空三滑道逐条累积滑移从北向难滑移方案。桁架弦杆分12m段加工制作, 现场先地面拼装成12m或24m桁架段, 再在高空拼装平台上将南侧三榀桁架组装成120m跨整体, 形成第一个滑移单元由北向南滑移, 然后组装下一榀桁架并将其与前面单元拼装成整体, 用三滑道六条轨道同步液压推进滑移法向南滑移12m, 依次将10榀桁架高空组装并累积滑移到位。
3 施工技术
3.1 支撑体系设置
由于滑移过程具有的力学特殊性—对于支撑体系来说滑移过程的荷载是一个变大小而且变位置的不确定量, 支撑体系的设计考虑了可能出现的各种工况下的荷载组合。在建筑物北侧设置的由两排胎架支撑柱支撑的拼装胎架用于高空拼装。两边滑道支撑利用混凝土结构中的柱顶圈梁改造而成, 中滑道支撑胎架采用格构柱与桁架结构组成。胎架支撑柱的设计按照桁架的节点间距确定, 每12m设置一个支撑立柱。
3.2 高空累积滑移技术
由于采用三滑道累积滑移施工时, 原双向受力体系变为单向受力, 原跨端支撑桁架变为跨端和跨中三点支撑, 中滑道支座附近桁架腹杆发生失稳现象。为解决桁架失稳, 在桁架详图转化时对相应腹杆进行了加强设计, 并对施工工况分析计算, 对桁架进行起拱。边滑道各使用11个箱形梁制成的滑移托梁承托桁架结构, 中滑道由于各榀桁架下弦标高不等, 采用了11个不等高的滑移托座支撑桁架结构。同时在滑移方向设计安装了拉杆以及稳定支撑以控制桁架下弦受力和变形。滑移控制采用了油缸行程自动控制结合榕栅位移传感器闭环监控人工测量映证的同步控制方法, 结构位移不同步值超过20mm时停止滑移, 单动油缸调平后继续滑移。应力应变监测技术采用了光纤传感器即时监控屋面桁架弦杆、腹杆及滑道结构计算应力偏大杆件。
3.3 同步卸载技术
采用分区域分步骤的同步卸载施工, 卸载步骤是中滑道先卸载50mm, 然后边滑道卸载50mm, 最后中滑道完全卸载。卸载全过程均采用位移控制。卸载过程中通过应力监控系统检控桁架结构应力变化, 以防止千斤顶超顶造成桁架结构破坏。
4 结语
大跨度钢桁架结构具有杆件和节点较多、构造较为复杂, 对于大跨度钢结构施工, 应根据结构形式、现场条件及工期安排选择相应的施工技术。选择方案时, 应全面考虑:1) 对于跨度大, 施工区域面积大且不规则的大跨度场馆钢结构, 在现场施工条件允许情况下, 优先采用分段吊装方案, 下设支撑塔架, 结构形成后整体卸载。对于杆件重量较轻的大跨度钢结构, 在现场场地条件允许下和高空稳定有保证的条件下, 可采用高空散装方案。2) 对于整体形状规则及构件种类单一的大跨度钢结构, 优先采用地面组装、定点吊装、整体滑移方案。3) 对于空间刚度较大, 结构体系内部高差不大的大跨度超高钢结构, 可采用地面拼装与整体提升方案。4) 根据实际情况, 可将几种方案综合利用, 形成综合安装法, 不同部位采用不同的施工方案。
参考文献
[1]宋林, 大跨度空间钢结构合拢技术研究[D].西安建筑科技大学, 2008.
跨度空间结构研究 篇8
1 大跨度钢结构施工力学
1.1 大跨度钢结构施工力学的原理
近年来, 大跨度结构的施工越来越常见, 这是建筑行业发展的必然要求, 但是大跨度结构的施工却是存在着一定的难度。大跨度的结构由于跨径较大, 不可能进行整体性的施工, 所以大跨度的施工既是一个阶段性的过程也是一个连续性的过程, “阶段性”是指大跨度结构的施工要进行分段施工, 而“连续性”是指大跨度结构的每个阶段要连续进行施工。大跨度结构在每个阶段的施工中各个部分的受力都是不一样的, 所以每个阶段的施工都会对上个阶段和下个阶段的受力造成一定的影响, 同时变形也会发生一定的变化。因此, 在施工的各个阶段都要对结构进行跟踪调查、计算和记录。其一, 拉格朗日列式。大跨度钢结构就是通过钢结构的连接来承担跨径较大的任务, 与此同时, 由于跨度较大, 钢结构在连接前后肯定会发生微弱的变形, 而这些变形不仅会影响到钢结构的连接, 而且会影响到整体结构的受力情况。因此, 对大跨度钢结构这个变形过程进行力学分析是相当重要的, 而拉格朗日列式在这个力学分析中有着自己独特的优势, 那就是拉格郎日列式往往被用作物体运动状态的描述, 而这种描述就是物体运动过程中质点位置的描述, 大跨度钢结构构件变形前后的质点也就是拉格朗日列式描述的物质点, 由此也可以确定出物质运动过程中的坐标。其二, ANSYS。该种方法也有着自身独特的优势, 那就是对于大型构件的预应力动态施加的处理较为容易, 这弥补了其他施工研究方法的不足。
1.2 大跨度钢结构的施工特点
由于钢结构的刚度较大, 可以看做一种刚性结构, 而刚性结构因为刚度较大使得在相同的荷载下变形较小, 因此可以从一种线型理论的观点来考虑这些线性的变形, 在线性状态下来求解结构力学方程, 换句话说就是在忽略这种微弱的位移的情况下来求得结构的内力。索网、膜结构和索膜混合结构属于柔性结构, 构件自身的抗弯抗剪刚度薄弱, 张拉力的分布决定了结构的几何构形, 此时往往存在一个最小势能的几何形态。在荷载的作用下, 结构体通过变形来抵抗外来荷载的作用, 这是物理结构中存在的一个理论。刚性结构、半刚性结构、柔性结构在受力方面都有着自身独有的特点和独特之处, 所以在施工过程中的结构受力分析方法也是存在着一定的差异的, 施工过程中的结构施工力学分析方法对于这些结构所组成的大型构件的建造和发展有着相当大的作用。现阶段, 随着建筑行业的快速发展, 大型建筑结构已经成为了未来建筑发展的必然趋势, 而大型结构的施工却成为了现代建筑施工的重中之重, 如何将这些施工过程的结构分析方法运用的实际施工中是现代施工力学研究的重点, 也是大型结构符合结构设计, 保证其安全稳定的一个重要因素。因此, 大型钢结构施工过程的结构分析方法的研究人员应当充分认识到结构施工的特点, 将结构分析的方法与实际的施工方案相结合, 保证施工的顺利进行。
2 大跨度钢结构的施工力学分析方法
对于具体的施工力学分析, 分析的对象主要是新增构件, 对于具体的分析方法可以从以下几个方面进行考虑。
图1是一个简单的新增单元和节点示意图, 在该图中我们可以清晰的发现整个施工过程中构件的位形变化, 图中实线表示设计中构件安装前的位置, 虚线表示安装过程中变形后位置。虚线表示已有构件, 点划线表示新增构件。在计算的过程中, 不同的安装方式可以采用不同方法来确定相应节点的位移和长度, 主要遵循的原则如下。如图 (a) 中, 黑色虚线为构件I-K在安装后留下的位置, 同时又在K节点的后边安装一个O节点, 而O节点的构件长度与构件I-K的变形程度和构件K-L的长度有关, 所以可以通过这三者的关系进行确定。而图 (b) 并没有发现新增构件, 其构件长度至于已经安装构件的长度有关, 也就是可以通过变形后J与K节点长度来确定构件长度。因此, 新增构件与已经安装的构件之间存在着长度和位置间的关系, 运用该方法同时结合计算机有限元的计算软件, 可以有效的计算出新增构件的长度和位形, 这对于大跨度钢结构的施工力学的研究有着极其重要的作用, 使其结构分析方法简化有效。
3 算例
对于大跨度钢结构施工过程的结构分析方法的研究, 本文在这里以两端固定梁为例进行分析。两端固定梁的跨度为24m, 该梁采用的是H型钢, 其尺寸为600×180×8×8, 由于梁有较大的自重, 其受力也受到自重的影响, 均布荷载按照40k N/m进行计算。为了便于梁的计算, 将梁平均分配为9个阶段, 由于两端固定, 从最外端两个固定阶段开始向内无支撑安装计算, 因此将9个阶段分为5个步骤进行施工, 两边对称相对施工, 最后在跨中段进行合拢。
本文对该钢结构的施工进行模拟计算, 具体的施工过程中各节点在受力作用下的变化如下图所示:
由图中的位形变化可知, 随着两端安装构件不断地向中间推移, 纵坐标的数值不断的变大, 由此可见施工过程中跨中段的位形相对较大。另一方面, 由图中可以看出位形曲线不断的下移, 同一个阶段的位形逐步的增大, 说明正在施工的阶段对已经施工的阶段具有一定的影响。当构件考虑施工变形而采取预起拱时, 本文计算的反拱高度也将较小;按照该方法进行施工, 在设计安装阶段都是按照水平直线进行的, 以便于结构更容易安装和制造。虽然钢结构的刚度较大, 在安装阶段由于受到自身重力的影响而发生微弱的变形, 甚至荷载的P-Δ效应可以忽略不计, 但是与整体性一次施工相比, 其内部受力还是有着较大的差别的, 因此施工阶段还需要考虑施工的路径非线性效应。
4 结语
通过对上述大跨度钢结构施工的结构分析方法的研究, 可以发现大跨度钢结构在施工过程中结构分析方法是相当有必要性的, 对结构的安全稳定具有着相当重要的作用, 而且此方法对大跨度钢结构的适用性也较强。
参考文献
大跨度钢结构关键问题分析与研究 篇9
关键词：钢结构,大跨稳定,防火防腐
引言
随着我国经济建设的蓬勃发展, 网架、会堂、剧院等大型公共建筑以及不同类型的工业建筑获得了广泛应用。同时我国大跨钢结构也得到了广泛的发展和应用。大跨钢结构的形式逐渐多样化, 技术日益成熟, 尤其是预应力技术和新材料的应用进一步推动了大跨钢结构的发展。在发展的同时, 大跨钢结构存在一些共性的问题, 值得我们进一步关注。
1 结构稳定问题
大跨钢结构在进行稳定分析与设计时, 要求结构分析和设计人员对整体稳定的基本概念、失稳的类型及产生失稳的原因予以预见, 才能在工程实践中, 运用正确的计算方法, 采取合理的计算模型, 避免采用错误的推论, 得到安全可靠的工程成果。以下是在大跨钢结构稳定分析, 常见问题。
1.1 临界荷载的近似估计
在设计的初步阶段, 结构设计人员要根据以往设计经验和拟定结构类型, 预先假定拟建结构的临界荷载值, 大跨空间结构首先应考虑稳定问题, 因其结构反应呈非线性特性, 因此只能通过简化模型进行分析, 对结构的临界荷载作出近似估计, 确定临界荷载。可采用刚度等效的原则, 计算结构失稳时的内力及确定失稳状态, 合理的临界荷载近似值是有效的确定结构类型的首要条件。
简化模型的计算杆件数量比工程实际构件数量少, 因此简化模型可以验证结构体系是否稳定, 及确定主要受力杆件的应力分布情况, 从而确定结构体系采用是否合理。对于实际每一个杆件的应力研究和计算, 须在验证了结构稳定后, 采用分解和有限元法等计算方法予以确定。
1.2 预测结构失稳类型
设计人员在设计的方案制定阶段, 应预见性的判别结构方案的失稳类型, 判断结构的破坏类型是突发的脆性破坏还是有预兆的延性破坏, 有无破坏荷载的安全储备, 以及引起失稳的主要因素。据此从候选方案中, 选择性能优越的结构体系进行下一步的计算分析。若对结构进行精确的非线性分析, 能够定性的预测结构的可能失稳类型, 将对非线性分析数值模型和分析方法的选择提供有益的概念指导。
工程实践表明, 许多大跨结构从传统的结构形式很难予以界定, 纯粹单一的结构形式很少见, 常是多种类型的组合体, 很难直接推测其可能的失稳状态。从结构屈曲前的变形特点来分析, 可以判别一个结构是分叉型失稳还是极值型失稳。分叉型失稳的结构在屈曲发生前, 它的构件的变形主要表现为轴向压缩变形, 从整个结构宏观反应来看, 这种变形非常微小, 甚至可以忽略, 屈曲前荷载一位移曲线基本上是直线;屈曲后, 结构将突然变柔, 变形快速发展。极值型失稳的结构, 无论杆件还是结构体系, 其刚度都是随荷载的施加逐渐变小, 屈曲发生前结构会产生明显、不可忽略的变形, 屈曲前荷载一位移是呈明显弯曲的非线性曲线。
1.3 进行简单模型及非线性分析
大跨空间结构, 由庞大数量杆件组成, 即使简化的结构模型, 其自由度也成千上万, 非线性反应特征明显, 在进行结构构件设计之前, 有必要用有限元方法对结构进行精确的非线性数值分析。采用有限元分析的结果可靠与否, 取决于结构设计人员是否采用了合理的分析模型。只有建立在定性分析结构反应的基础上, 才能确定合理的数值分析模型, 同时, 这些特点又可以作为有限元分析结果是否可靠的一个评判依据。这一点不论对线性分析还是对涉及到非线性的稳定分析都是永远成立的。此外, 从非线性分析技术本身来说, 要准确把握结构非线性反应的特点, 对结构分析的类型、非线性分析的有限元列式及数值求解方法作出合理的选择。所以, 大跨结构的非线性分析应从简单模型开始, 使结构分析人员对结构的非线性特性有一个初步的了解。在此基础上, 采用合理的分析模型和计算方法, 逐步细化分析模型, 直至计算结果达到满意程度为止。
2 防腐问题
钢结构具有轻质高强、塑性韧性好、材质均匀、工作可靠性高, 适用机械化加工, 工业生产程度高, 施工周期短以及密封性能好等优点。但是, 易腐蚀是钢结构的致命缺点之一, 钢结构一旦被腐蚀, 其强度、塑性等主要力学性能指标显著下降, 严重地降低了钢结构构件和建筑物的安全性和耐久性。
当钢材表面与环境介质发生各种形式的化学作用时, 锈蚀就不可避免。
2.1 钢结构锈蚀的种类
钢材由于和外界介质相互作用而产生的损坏过程称为“钢材的锈蚀”。钢结构的锈蚀按其作用可分为以下两类:
化学腐蚀是指钢材直接与大气或工业废气中含有的氧气质液体发生表面化学反应而产生的腐蚀。
电化学腐蚀是由于金属内部有其它金属杂质, 他们具有不同的电极电位, 在与电解质、水或潮湿气体接触时, 产生原电池作用, 钢材腐蚀。
实际工程中, 绝大部分钢材锈蚀是电化学腐蚀或电化学腐蚀与化学腐蚀共同作用的结果。
大跨结构钢材暴露在空气中未得到必要防护时, 与空气中的O2、H2S、SO2作用, 钢材表面产生一层电解质水膜, 结构表层不同成分或界面之间构成千千万万个腐蚀电池。在阳极区, 铁被氧化成Fe+2离子进入水膜。因为水中溶有来自空气中的氧, 在阴极区氧被还原为OH-离子, 两者结合成不溶于水的Fe (OH) 2, 并进一步氧化成疏松易剥落的红棕色铁锈Fe (OH) 3。在工业大气的条件下, 钢材较容易锈蚀。
2.2 钢材在腐蚀条件下的力学性能
常温下正常钢材的基本力学性能较稳定, 离散型不大, 各力学性能指标均符合新的钢材国家标准, 钢材在受腐蚀条件下, 其屈服强度、极限强度、伸长率等基本力学性能指标随腐蚀程度加剧而降低。所以, 钢材的腐蚀程度与使用环境有密切的关系
3 防火问题
钢材耐热但不耐火的性质、火灾发生因素的增加、规模的扩大, 给生产生活带来的生命和财产损失也越来越大。文献通过对我国1960-2005年所发生的建筑火灾坍塌事例的调查, 结果显示钢结构建筑在火灾中易发生坍塌事故, 尤其是工业厂房屋架的坍塌。大跨度钢结构在发生火灾时存在以下特点:火势发展快, 易形成大面积燃烧。钢结构建筑耐火性能差, 易倒塌, 扑救困难等。
3.1 火灾下钢材的力学性能
当钢材长期经受100℃辐射热时, 性能变化不大, 具有一定的耐热性能。但当温度超过200℃时, 会出现兰脆现象, 当温度达到600℃时, 钢材进入热塑性状态, 将丧失承载能力。在火灾中, 钢材很高的热膨胀系数会造成结构在高温下屈曲, 而其良好的导热性能使钢构件的温度不断升高, 强度和刚度迅速下降, 结构的承载能力随之下降, 进而导致结构构件局部或整体破坏。
3.2 钢结构的防火保护
3.2.1 钢结构防火涂料
钢结构主要的防火方法是涂敷隔热图层, 如STI-A、LG等防火涂料, 施涂于钢结构表面, 形成耐火隔热保护层, 提高钢结构耐火极限。这些涂料导热系数小, 附着力强, 无毒, 质轻, 易于施工。先对钢件表面进行喷砂除锈处理, 使其表面露出金属光泽并打毛。然后用乙炔氧焰将不断送出的铝 (锌) 丝融化, 并用压缩空气吹附到钢件表面, 以形成蜂窝状的铝 (锌) 喷涂层 (厚度约80～100μm) 。最后用环氧树脂漆或丁苯橡胶漆等填充毛细孔, 以形成复合涂层。
3.2.2 外部混凝土封闭法
采用现浇混凝土作外包层, 在钢结构外部采用喷射的方法, 且浇筑混凝土时可设置少量小直径钢筋, 防止混凝土外保护层开裂影响耐火性。也可采用现浇混凝土板材。用固定件、固定卡按照钢结构构件形状、尺寸拼装、连接, 形成保护层。
3.2.3 内部蓄水法
空心钢结构中, 钢构件空隙大, 具备蓄水功能, 可在构件中注满水, 在火灾发生时, 可降低构件温度, 延长钢构件失效的时间, 蓄水可以进行循环利用, 火灾时, 水经过钢构件传热、循环冷却、继续吸热的过程, 即降低了构建温度有节约了水资源, 是一种有效的降温措施。
3.2.4 防火板材包覆法
采用无机防火板材对大型钢构件进行箱式包裹, 无机防火板材采用复合黏结剂为胶结材料, 以空心玻璃微珠、粉煤灰、石灰粉等为隔热填料压制成型, 对钢构件进行外围保护, 该种方法安装容易、节省空间、装饰效果好, 近年来实际工程中多采用此法。
3.2.5 复合保护法
采用防火涂料或柔性隔热保温材料做基层, 以防火隔板作面板。防火效果显著、隔热性能良好、但是应因施工工艺复杂、施工时间长、工程造价高、大跨度结构的载荷等原因, 在实际应用中, 大跨度钢结构即使采用了该种防火方法, 对于大空间、大跨度钢结构构件的耐火等级也很难达到二级。
4 钢材选用
在碳素钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元素, 如铬、镍、锡、钛和铜等, 制成不同的合金钢, 能有效地提高钢材的抗腐蚀能力。
5 结语
随着大跨度钢结构理论研究的深入和工程实践的大量增加, 我国在大跨空间钢结构关键问题的研究更加深入, 对钢结构的稳定问题、防火防腐问题, 提出了更有效的解决方法, 同时大跨度钢结构的关键问题不止存在这几个方面, 更多的需要我们工程人员、科研人员进行深入研究, 充分体现大跨空问结构的先进性、经济性与合理性, 促进我国大跨空间钢结构更积极、健康的发展。
参考文献
[1]杨桢.我国大跨空间钢结构应用发展的主要特点[J].林业科技情报, 2006.
[2]张乐民.大跨度钢结构厂房火灾危险性和防火措施[J].21世纪建筑材料, 2009.
基于性能的大跨度钢结构设计研究 篇10
一、大跨度钢结构种类
1. 网架结构
网架结构是大跨度钢结构中最为普遍的一种, 这种结构形式古已有之, 在当下的应用也十分广泛。网架结构通常具备很明显的优越性, 不仅整个结构的刚度大, 相对形变也更小, 并且结构的应力分布十分均匀。采用网架结构的大跨度通常能够很大程度减低结构的整体自重, 并且能够发挥很好的承重力, 这些都是网架结构在大跨度钢结构中应用十分普遍的原因。
2. 金属拱壳结构
金属拱壳结构又称穹窿结构, 早在2000多年前, 古希腊时期的建筑中便已经出现过这种结构形式, 这也是古建筑带给当下的建筑设计的一种启示。金属拱壳结构最大的特征便是能够很好的扩大室内空间, 能够很好的让内部空间得到拓展与延伸, 这和其自身的结构形式有着紧密关联。金属拱壳结构在使用时通常需要厚实的支座来为整个结构提供支撑, 这一点很多时候会成为这种结构在使用时的制约性所在。
3. 悬索结构
悬索结构很大程度是基于钢材自身的性能而产生的, 钢材自身有着很高的强度, 这使得较小截面积的钢材就能够承受很大的外部压力, 这也使得悬索结构的大跨度成为可能。通常悬索结构都会选取双向悬索的形式, 将悬索设置为上下两层。上层起到稳定作用, 保障整个结构的稳定性, 下层则作为承重层, 需要承受整个结构的负重。两层的结合才能够保障悬索结构的稳定性, 并且提供很大的空间跨度。
4. 薄膜结构
薄膜结构又称薄壳结构或者壳体结构。使用钢材打造的薄壳结构极大的避免了使用其它材质建造的薄壳结构的缺陷, 使得很多不稳定因素得到避免。薄壳结构往往能够非常均匀的分布内部应力, 鉴于钢材自身的特性, 也能够让整个结构保持稳定, 这也是薄壳结构能够成为大跨度钢结构中一个应用典范的原因。
二、基于性能的大跨度钢结构设计现状
1. 设计理念较为落后
当下的大跨度钢结构在设计时首先存在的一个问题便是许多设计理念仍然较为陈旧。钢材是一种性能非常好, 并且可以借助许多不同形式发挥其效用的建筑材料。这也使得大跨度钢结构能够以各种不同的形态存在。然而, 在当下的各种设计中我们看到的各种大跨度钢结构仍然是很传统的类型, 关于钢结构大跨度的设计理念也没有得到更新, 这些都是问题所在。
2. 设计方法较为陈旧
想要让大跨度钢结的设计更为合理, 这需要先进的设计方法与设计手段作为支撑, 需要应用先进的计算机进行结构模型的分析与比较。然而, 在我国对于各种设计方法与设计辅助工具的使用仍然十分陈旧, 这一点同样很有必要得到改善。
3. 指标控制能力不足
在大跨度钢结构的整体设计中, 有一些关键的指标需要得到有效控制, 要保障整个结构的承载力以及弹性形变都在合理的范畴内, 并且要在这些核心指标得到控制的基础上尽量打造出造型新颖独特并且具备一定观赏价值的结构。然而, 这一系列的要求很多时候并没有很好的得到落实, 大跨度钢结构在设计时的指标控制能力仍然有待加强。
三、基于性能的大跨度钢结构设计研究
1. 基于钢材性能的设计研究
钢材的性能设计研究主要从钢材的强屈比与延伸率两方面入手。钢材是一种理想的可塑性韧性材料, 在屈服点之前的性质甚至接近于理想的弹性体, 碳素结构钢一般是建筑工程中常用的钢材材料, 这类钢材料具有很好的力学性能, 在不同屈服点的钢型使用中用于不同的建筑工程中, 比如:较低屈服点的钢材一般具有焊接性能好, 塑性好、韧性强, 有一定强度的特点, 常用做轧制薄板、钢筋、焊接钢管等材料, 应用于桥梁、建筑等结构中。屈服点较高的钢材具有强度较高, 塑性、韧性较好的特点, 常用在制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节等零件中。根据性能的具体要求选择相应的钢材材料对于性能环境的影响至关重要。
2. 基于钢材构件性能的设计研究
关于钢构件的性能研究主要集中在钢构件承载力和变形性能上面, 对于钢构件的承载力主要体现在对钢构件在受弯、受压过程中的构件稳定系数的大小来判断构件是否能够在其安全度内实现局部稳定的需要。对于变形性能的设计是保证整个机构体系的安全和设计中某些功能实现的重要体现, 关于这方面规程中具体体现了一些要求, 但是许多诸如:大跨度钢结构弹性位移控制值取值范围大, 技术人员无法选择、某些结构中预起拱并不能减少荷载作用下结构发生的绝对变形值等问题却没有相关详细的说明, 为此我们还是要利用基于双非线性分析设计控制指标的方法来进一步确定钢构件的相关性能设计。
3. 基于钢结构体系性能的设计研究
关于钢结构体系性能的设计研究则需要从多方面进行合理设计的考量。不仅要做到对于大跨度钢结构的合理应用, 同时, 在兼顾大跨度钢结构造型新颖、设计独特以及具备良好的观赏性的同时也要做到对于结构体系的安全性与稳定性的保障, 这是大跨度钢结构体系能够良好的发挥其功效的基础所在。想要实现这些目标, 可以综合利用现代计算机技术实现对于结构体系的模型构造与分析, 直至最后确立一套切实可行的设计方案。
结语:
想要设计出更为牢固稳定的大跨度钢结构, 这需要基于性能对于整个设计过程有更为合理的考虑。不仅要充分考虑材质的性能, 对于钢材构建以及整个钢结构的体系的性能也要有深入的分析。这样才能够设计出更为稳定且具备更好的观赏性的大跨度钢结构。
参考文献
[1]吴志强.大跨度钢结构建筑防火与灭火[J].消防科学与技术.2010 (11)
[2]吴学淑.无锡会展中心钢结构屋盖稳定分析[J].福建建筑.2011 (01)
[3]王艳敏, 解文红.大跨度钢结构施工技术[J].河北煤炭.2006 (03)
[4]陈会荣, 甄斌, 张军良, 刘天星.大跨度钢结构双向井字梁滑移和整体提升施工技术[J].建筑技术.2010 (07)
[5]吴云缓.大跨度钢结构屋顶方案分析与思考[J].土木建筑工程信息技术.2011 (02)
[6]褚福涛, 李广东.大跨度钢结构建筑消防设计和后期管理初探[J].科技资讯.2008 (27)
[7]徐正安.安徽省国际会议展览中心结构设计[J].建筑结构.2006 (S1)
