- 盛平;柯长华;甄伟;王轶;高昂;徐福江;赵明;陈强;沈婷;
广州新客站铁路枢纽采用站桥合一的结构体系,总平面尺寸525m×586m,建筑面积56万m2,地下1层,地上3层。首层为地面停车场,属于室外广场;层2为铁路站台层,采用线性结构为主的预应力钢筋混凝土结构,中部采用跨度64m的拱形结构,平行轨道方向共设置9道伸缩缝;层3候车室为钢筋混凝土框架结构,其柱子部分落在桥梁上,部分落在桥墩上,平行轨道方向共设置2道伸缩缝。屋盖采用新型大跨度预应力空间钢结构,主站房屋顶为476m×222m,在屋面与两侧的无站台雨棚设置了伸缩缝。各层结构体系、刚度、质量等相差较大,介绍了各层结构特点、相互关系及其结构布置等。
2009年12期 v.39;No.312 1-5+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K] [引用频次：23 ] |[下载次数：401 ] - 盛平;柯长华;甄伟;
在广州新客站设计过程中,针对大跨度空间屋顶钢结构、屋顶采光带、主入口大跨壳体、无站台柱雨棚结构、预应力索夹形式、大跨度高架候车室楼盖结构体系等不同方案,对其结构体系的受力特点、材料的优缺点、钢结构的施工、加工工艺等进行了分析、比较、研究,确定了合理的结构方案。
2009年12期 v.39;No.312 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 728K] [引用频次：3 ] |[下载次数：349 ] - 甄伟;盛平;柯长华;秦凯;朱忠义;
广州新客站主站房屋盖平面尺寸468.8m×222.0m,投影面积10.4万m2,空间关系复杂,采用了新型预应力索拱、单层索壳、三向张弦梁等结构体系。详细介绍了屋盖结构的结构体系、构件截面、材质、设计荷载和设计标准,以及关键节点设计;研究了预应力优化设计,使截面利用率和结构对支座的作用达到了最优的效果;研究了屋盖结构的静力动力性能和抗震性能;考虑了不均匀升温对屋盖受力性能的影响。
2009年12期 v.39;No.312 11-16+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 535K] [引用频次：8 ] |[下载次数：362 ] - 甄伟;冯健;盛平;
广州新客站雨棚屋盖平面尺寸单侧421.8m×189.6m,总的建筑投影面积约为11.3万m2,空间关系复杂,采用了索拱、桁架、异形分叉柱、梭形柱等结构体系。介绍了结构体系和设计标准,通过预应力优化设计,使截面利用率和结构对支座的作用达到了最优化的效果。雨棚屋盖的静力分析、动力特性和抗震性能研究表明雨棚结构具有可靠的受力性能。对索拱拱脚节点、斜柱柱脚节点的设计研究保证了关键节点的安全。索拱结构静力试验研究了索拱结构的张拉方法、承载性能和极限承载力,试验结果验证了理论分析的可靠性。
2009年12期 v.39;No.312 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K] [引用频次：7 ] |[下载次数：348 ] - 王轶;张力;甄伟;徐福江;盛平;
站桥合一的广州新客站将成为我国重要的交通枢纽,其特点为铁路桥梁与站房建筑"合一",结构体系复杂。研究了广州新客站的动力特性,在自振特性分析的基础上,分别采用反应谱法和时程法研究了结构在小震、中震下的弹性响应,结果表明铁路桥梁刚度较大,可以作为上部结构的嵌固层;中震下各个构件满足"中震不屈服"的抗震性能目标要求。进行了大震下结构的弹塑性时程分析,结果表明结构最大层间位移角满足1/50的限值条件。对结构在地震作用下的多塔效应和拉索内力变化情况进行了研究,结果表明结构具有可靠的抗震性能。
2009年12期 v.39;No.312 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 107K] [引用频次：41 ] |[下载次数：387 ] - 甄伟;李志东;高昂;盛平;
广州新客站的站房和雨棚结构均为结构体系复杂的超长结构,对其进行了考虑地震行波效应的多维多点输入地震反应分析,并与一致输入的结果进行对比。考察了多点输入地震对结构的扭转效应、构件内力的影响,研究了地震行波效应影响系数的分布规律和影响因素。站房结构多点输入下扭转效应增大明显,但绝对数值并不大。大多数竖向构件在多点地震输入下的反应小于在一致激励地震输入下的反应,行波效应影响系数较大的构件主要为结构的边柱和角柱。屋盖结构行波效应影响系数分布规律与屋盖结构形式和质量分布有较大关系。地震波视波速较小时,结构在多点输入下的非同步性更加明显,反映为基底总剪力峰值较小,扭转效应更大,地震行波效应影响系数更大。分析结果为结构设计中考虑多点输入影响提供了依据。
2009年12期 v.39;No.312 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K] [引用频次：22 ] |[下载次数：387 ] - 秦凯;徐福江;柯长华;盛平;朱忠义;
广州新客站屋盖为大跨度空间钢结构,主要由预应力索拱和预应力索壳组成,整体稳定是结构设计的控制因素之一。在多种不利荷载组合作用下,分别研究了主站房和无站台柱雨棚屋顶钢结构的线性稳定性能,并进行了考虑几何非线性、材料非线性和初始缺陷的非线性稳定分析。结果表明,屋盖结构具有良好的整体稳定性能。
2009年12期 v.39;No.312 33-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 88K] [引用频次：10 ] |[下载次数：318 ] - 徐福江;甄伟;赵明;刘家菱;
广州新客站无站台柱雨棚为复杂大跨度预应力索拱空间钢结构。采用有限元软件MIDAS/Gen对包含下部桥梁结构和上部钢结构的整体模型进行了罕遇地震作用下三向地震波输入的弹塑性时程分析,研究了结构的位移、应力、内力等动力反应,考察了屋顶钢结构的弹塑性发展历程。分析结果表明,无站台柱雨棚钢结构在罕遇地震作用下进入塑性的程度很小,未发生大的变形,具有良好的抗震性能。
2009年12期 v.39;No.312 36-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K] [引用频次：6 ] |[下载次数：281 ] - 甄伟;冯健;盛平;
研究了广州新客站站房大跨度预应力空间结构的预应力控制分析的影响矩阵迭代法,即已知结构在既定强度、刚度目标状态下的位移、索力等,反求结构的初始状态。以此为基础,对广州新客站屋盖结构的单层索壳、三向张弦梁、索拱结构选定了合理的预应力控制目标,分析得到了各区域结构的预应力控制值和零状态控制几何。对索拱结构在胎架张拉阶段和高空张拉阶段的预应力进行了控制,保证了索拱的支座反力处于最小的状态。进一步分析表明,预应力取值合理,结构处于良好的工作状态。
2009年12期 v.39;No.312 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K] [引用频次：7 ] |[下载次数：299 ] - 盛平;王轶;张楠;甄伟;
针对广州新客站站桥合一的特点,分析了高速列车通过时其振动对候车室舒适度的影响,同时对候车室大跨钢桁架楼盖在人行荷载下的舒适度进行了分析研究。结果表明,高速列车通过时,候车室的振动峰值加速度介于商业建筑与人行天桥之间,大跨度楼盖在人行荷载下的峰值加速度可以满足舒适度要求。
2009年12期 v.39;No.312 43-45+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K] [引用频次：21 ] |[下载次数：400 ] - 高昂;陈兆雄;冯健;盛平;
广州新客站屋顶为大跨度钢结构,温度作用是结构设计的控制因素之一。采用Ecotect软件,研究了广州新客站各时刻不均匀温度的分布。利用MIDAS软件,分析了不均匀温度作用对屋顶结构的影响,并与整体均匀升温作用对结构的影响进行了对比。结果表明,整体均匀升温并非结构设计的最不利工况,结构设计需要考虑不均匀温度作用的影响。
2009年12期 v.39;No.312 46-47+135页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K] [引用频次：29 ] |[下载次数：332 ] - 赵明;甄伟;盛平;
广州新客站的钢管混凝土柱节点尺度大、构造复杂,采用了穿心承重销和穿心钢筋相结合的节点形式。确定了以钢桁架牛腿抗剪为主进行抗剪验算,综合混凝土梁和钢桁架牛腿的作用进行抗弯验算的设计原则。采用MSC.MARC软件对节点进行有限元分析,研究了节点受力性能、破坏模式和协同工作能力,以及钢桁架牛腿的作用。钢桁架牛腿可以控制节点区塑性铰出现的位置,改善节点的刚度、承载能力和延性,同时还是钢管混凝土柱和混凝土梁之间过渡的重要组成部分。对节点区域的应力分布和剪力分布的研究表明,该节点具有较好的整体性能。
2009年12期 v.39;No.312 48-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K] [引用频次：4 ] |[下载次数：261 ] - 徐福江;盛平;柯长华;
广州新客站采用逆作法施工,首先施工屋顶钢结构,然后施工下部轨道梁和高架层,需要考虑下部结构后施工对屋顶结构的影响。建立了整体模型,按照实际逆作法方案进行施工模拟计算,分析了各施工阶段屋顶结构受力状态的变化。与一次加载模型和顺作法施工模拟计算的结果进行了对比,讨论了逆作法施工方案对结构设计的影响,为工程设计提供了依据。
2009年12期 v.39;No.312 52-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 60K] [引用频次：1 ] |[下载次数：176 ] - 金新阳;杨易;盛平;沈婷;唐意;金海;
采用"数值模拟引导下的风洞试验研究"技术路线,首先在新广州火车站大跨屋盖结构的扩初设计阶段,对主导风向角下的平均风压分布进行了数值模拟计算和预测,辅助设计人员对结构方案进行优选;随后利用数值模拟结果对大体量刚性模型测压风洞试验的测点数量和位置进行了优化,以便捕捉到最不利的风压分布并保证风振响应分析所需的同步性;最后进行了数值模拟结果与风洞试验结果的相互比较和验证,结果表明两者所得的风压分布趋势和数值结果吻合良好;研究成果已经成功应用于该工程的结构设计中。
2009年12期 v.39;No.312 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K] [引用频次：25 ] |[下载次数：483 ] - 唐意;金新阳;甄伟;盛平;
以刚性模型测压风洞试验得到的屋盖风压数据作为随机激励输入,采用线性系统随机振动的模态叠加法,分析了新广州火车站大跨屋盖和无柱站台雨棚结构的风振响应,并通过CQC方法考虑了高阶模态和模态间耦合的效应。在此基础上,利用阵风因子法计算得到不同重现期下的等效静力风荷载,并在结构设计中成功运用。
2009年12期 v.39;No.312 59-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K] [引用频次：8 ] |[下载次数：286 ]
- 束伟农;朱忠义;柯长华;黄嘉;秦凯;王毅;卜龙瑰;
昆明新机场为西南地区大型枢纽机场,也是国家的重点工程。航站楼南北长约850m,东西宽约1 120m,下部结构采用钢筋混凝土框架结构,支承屋顶的结构采用"彩带"形钢结构。针对钢结构设计中遇到的关键问题,采取了相应的措施,较好地解决了工程中遇到的困难。
2009年12期 v.39;No.312 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K] [引用频次：14 ] |[下载次数：551 ] - 束伟农;李华峰;卜龙瑰;朱忠义;甘明;柯长华;黄嘉;秦凯;王毅;
首先介绍了多维多点输入地震反应分析的基本原理。进而采用时程分析法对昆明新机场航站楼进行考虑行波效应的多维多点输入地震反应分析,并与一致输入分析结果进行比较,结果显示多维多点输入条件下下部结构的扭转效应有显著增加。由于基础采用隔震设计,行波效应对上部结构带来的影响得到了有效控制。
2009年12期 v.39;No.312 68-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 96K] [引用频次：31 ] |[下载次数：472 ] - 王毅;王雪生;朱忠义;齐五辉;周笋;
中国石油大学体育馆包括主馆和副馆两部分,主馆屋盖为双曲抛物面形式,采用腹杆交叉布置、无下弦的空间结构形式,是一种新型的空间结构体系。以单榀桁架为出发点对这种体系的可行性进行了分析,之后将其延伸为空间形式,并对工程结构选型进行了比较。由于工程体型复杂,进行了结构模型试验,模型试验的结果表明工程所采用的结构形式是安全合理的。
2009年12期 v.39;No.312 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K] [引用频次：9 ] |[下载次数：575 ] - 卫东;王志刚;高晓静;周文源;
渤海国际会议中心游泳馆和篮球馆位于曹妃甸经济开发区,总建筑面积1.6万m2,两个体育馆的屋盖均采用双向斜交桁架拱壳支承膜结构。介绍了复杂屋盖结构三维建模方法;对风敏感的膜结构进行了模型风洞试验并得到风压分布系数;进行了屋盖风振响应分析并确定风振系数;完成了双向斜交桁架拱壳整体稳定验算及屋盖整体受力分析;上述各项分析结果保证了结构设计的安全性并满足规范各项要求。
2009年12期 v.39;No.312 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 741K] [引用频次：7 ] |[下载次数：232 ] - 张胜;甘明;李华峰;
以南京火车站的站房结构为模型,使用一致激励和多点激励计算了结构在不同激励状况下的结构响应。计算结果表明,一致激励和多维多点的计算结果有很大区别。计算大跨度结构在大震作用下的结构响应(大震不倒)是十分重要的,给出在大震作用下计算空间结构弹塑性分析的方法。使用时程法计算了南京站网架在大震作用下的结构反应,计算结果已用于工程实际。
2009年12期 v.39;No.312 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K] [引用频次：7 ] |[下载次数：381 ] - 高昂;甄伟;盛平;冯健;
山东省博物馆新馆主体结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,顶部为水花状钢结构穹顶。穹顶钢结构采用空间扭曲的焊接薄壁箱型构件。重点介绍了穹顶钢结构的设计,并针对空间扭曲的形状对焊接薄壁箱型构件的影响和焊接薄壁箱型构件在拉、压、弯、扭复杂应力作用下加劲肋的合理设置进行了分析和试验研究。
2009年12期 v.39;No.312 83-86+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K] [引用频次：2 ] |[下载次数：272 ] - 朱鸣;魏庆鼎;魏勇;邱洪刚;张徐;陈军;梁彬;朱凤荣;
邯郸文化艺术中心是一个体型复杂的大型公共建筑。通过风洞试验研究了该建筑在36个风向角作用下的风荷载分布特征,并对屋面与墙面的风压分布规律进行了详细分析。结果表明,剧院椭球状壳体、屋面边缘部位和东西侧墙是风荷载较大的部位,壳体根部两侧屋面出现较大的正压。根据试验结果归纳出各部位的风荷载压力系数,为结构设计与幕墙、屋面体系设计提供了依据,并为类似工程提供了借鉴。
2009年12期 v.39;No.312 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K] [引用频次：1 ] |[下载次数：136 ] - 甘明;梁晶;葛昕;
空间结构的温度影响是不可避免的,讨论了不均匀温度场的计算方法,并估计了使用均匀温度场产生的热变形和热应力误差,提出了温度作用的取值方法,回顾了大空间建筑温度分布的研究发展过程,归纳出微分方程数值解、能量平衡分析简易分析、实验等三类研究方法,介绍了使用CFD方法计算两个工程的不均匀温度场的结果。
2009年12期 v.39;No.312 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 476K] [引用频次：20 ] |[下载次数：464 ] - 马洪步;沈莉;高博青;朱忠义;张燕平;王铁英;
钢管树状结构作为仿生结构受力合理,但设计困难。结合具体工程,总结了分杈类和曲线缠绕类两类典型的树状结构形式。探讨了两类钢管树状仿生结构的稳定性设计方法。通过理论推导和有限元验证,对树状结构稳定性设计时计算长度系数的取值方法提出了建议,供工程设计时参考。
2009年12期 v.39;No.312 97-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K] [引用频次：26 ] |[下载次数：721 ] - 杨勇;陈彬磊;
深圳湾体育中心热身馆和网球馆平面均为76m×39m,两个馆的结构布置完全相同。屋面结构采用实腹钢梁和钢索组合的张弦结构,受建筑造型效果的影响,水平抗侧力结构由V字梭形钢管柱组成,需要利用屋面的交叉钢索将水平荷载传递至两侧山墙的V字梭形钢管柱,结构传力路径十分复杂。采用SAP2000和ANSYS软件对热身馆和网球馆的传力体系和张弦结构体系进行了受力分析,对撑杆的稳定性进行了非线性有限元全过程跟踪分析,设计了典型节点大样。
2009年12期 v.39;No.312 100-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K] [引用频次：3 ] |[下载次数：330 ] - 赵楠;李婷;
进行了2组1∶4缩尺空间桁架相交节点的静力单调加载试验,分析了节点在静力加载全过程中的应变与转角变化特点,揭示节点的破坏模式,并补充进行了全过程数值模拟分析。试验最终呈焊缝连接破坏,结合试验结果对此类节点的设计提出一些建议和构造措施,为结构设计提供了依据。
2009年12期 v.39;No.312 103-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 118K] [引用频次：4 ] |[下载次数：209 ] - 甘明;张胜;
介绍了需要进行超限抗震审查的空间结构的限值和超限抗震设计中需要进行的分析工作和构造设计要求。讨论了阻尼比选取、整体分析、多点分析和支座节点的抗震性能设计,以及空间结构的风荷载等抗震、抗风审查的重要内容。结合空间结构的特点,介绍了空间结构风洞试验和风振分析的具体要求。最后,给出了进行超限抗震审查应提交的技术文件的内容。
2009年12期 v.39;No.312 106-108+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 46K] [引用频次：6 ] |[下载次数：368 ]
- 李培;张世碧;周笋;刘钧;王雪生;郭丽平;王洋;石光磊;
郑州市图书馆是郑州市重点工程,因其建筑造型新颖、空间复杂,给结构设计带来了一定的难度。主体分为5个结构单元,主楼两个单元之间中部设有高大中庭,中庭顶部为玻璃采光顶,中庭两侧为大面积幕墙;主楼和裙房之间为消防通道,通道上部为玻璃采光顶。单元间连接体的设计是结构设计的难点和重点。针对以往地震中连接体的震害特点,在连接节点的设计上,通过多道设防措施,以满足频遇及罕遇地震情况下的性能要求。另外,中部钢斜筒、斜框架柱以及主入口长悬臂雨篷等构件的设计也是结构设计的关键。
2009年12期 v.39;No.312 109-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K] [引用频次：1 ] |[下载次数：291 ] - 张力;
北京汽车博物馆工程是一个大跨度、复杂空间的不规则建筑。在结构设计中要解决的主要问题是:抗震墙的均匀布置,框架-抗震墙结构的抗震延性,大跨度楼(屋)面结构,中庭内排框架柱的支托转换,跨度29m的人行桥结构及其支座的抗震设计等。介绍了该工程抗震设计的思路和方法,提出了结构在设计中应遵循的原则,总结了一整套设计方法和设计步骤。
2009年12期 v.39;No.312 114-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 109K] [引用频次：3 ] |[下载次数：180 ] - 甄伟;陆新征;张力;
北京汽车博物馆为体型复杂的场馆结构,中厅周边柱上下错位,采用型钢混凝土转换节点。基于非线性有限元通用软件,采用纤维梁和分层壳单元,对其整体结构进行了弹塑性静力推覆和动力时程分析。采用精细模型对复杂节点进行弹塑性分析,得到了节点的承载力N-M相关曲线,并据此验证了转换节点的可靠性。分析结果表明,结构在小震及设防烈度地震作用下基本处于弹性状态,在罕遇地震作用下主结构能够保持较好的工作状态。
2009年12期 v.39;No.312 118-120+113页 [查看摘要][在线阅读][下载 128K] [引用频次：2 ] |[下载次数：294 ] - 李婷;赵楠;
中国科学技术新馆工程,结构体系复杂,运用多种组合材料和结构形式,根据现行建筑抗震规范要求,需进行罕遇地震作用的性能评估,对薄弱环节进行加强。鉴于结构特点不适用振动台试验,因此运用非线性有限元程序CANNY软件,对剪力墙、预应力框架和钢-混凝土组合桁架建立合理的滞回模型,合理模拟滑动支座和预应力钢绞线,重点分析了复杂混合体系的动力特性和罕遇地震作用的非线性响应,评估结构的耗能能力,加强薄弱环节,提高结构的抗震性能。探讨复杂结构非线性动力弹塑性分析的手段和方法。
2009年12期 v.39;No.312 121-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 142K] [引用频次：5 ] |[下载次数：242 ] - 王立新;丁志娟;卢清刚;
启明星辰大厦规模虽然不大,但结构形式多样。主楼为钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,幕墙为钢结构梁柱体系,屋盖采用钢管网壳结构,连桥、观光梯、空中办公会议室等采用钢结构。建筑师在工程中使用了大面积的清水混凝土。介绍了结构设计的基本思路、原则、方法和构造措施等。
2009年12期 v.39;No.312 124-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 103K] [引用频次：0 ] |[下载次数：159 ]