杨洋[1]2004年在《大跨高耸脚手架支撑体系的研究》文中研究说明随着城市建设的日益发展，为了满足建筑的多功能性和造型美观的要求，各种超常规的混凝土结构建设日益增多。这些超常规混凝土结构通常面积大、空间跨度大、自重大，使得在施工中作为模板支撑的脚手架搭设跨度大、高度高，而且当上部混凝土结构自身强度尚未形成时，支撑架同时还要承担混凝土结构施工时的各种荷载，为支撑架的设计和施工提出了更高的要求。 近十多年来，我国的模板和脚手架技术虽然取得了长足的进步，但从总体上看，与工业发达国家相比，在技术和管理水平方面的差距还较大。1994年建设部提出建筑业重点推广应用的10项新技术中明确提出要推广使用新型模板与脚手架应用技术，但是却没有与之配套的技术规范。近年来，脚手架倒塌的事故也频频发生。究其事故原因，总的来讲主要是由于经营管理机制落后，施工单位认识不够，模板和脚手架未经过认真设计计算，支撑架体系强度不足、稳定性差等因素而造成的。 本文通过大量的调研和收集资料，分析城市高架桥模板支撑体系，选择建设部推广使用的碗扣式脚手架作为支撑架材料，使用ANSYS有限元程序建立空间立体模型，模拟支撑架受力情况，分别对以下几个问题进行了分析：支撑架预压对立杆承载力的影响，特大荷载下搭设强力支撑架的计算，无通道支撑架和有通道支撑架承载力分析，横杆对立杆轴力的调节作用，支撑架稳定性分析；并将本文所采用的支撑架模型与实际工程中经常采用的几种模型和经验值进行分析对比，进而对此类超常规结构的支撑架设计和施工提供可以参考的计算思路；最后对模板支撑体系的发展前景进行了探讨，包括支撑架新材料的应用，施工队伍的专业化等方面进行了讨论。 现在国家还没有专门为碗扣式脚手架的使用制定相关的产品应用技术规范，因此本文的研究为施工单位使用碗扣式脚手架搭设支撑架的设计和施工提供了参考，对排除安全隐患、提高设计的可靠性、提高工程质量、缩短工期、降低工程造价进都具有重要的意义，并对今后模板及支撑体系设计和施工的发展方向作出了有益的探索。
曹永红, 曹晖, 严薇[2]2004年在《大跨高耸WDJ碗扣式钢管脚手架支撑体系计算分析》文中进行了进一步梳理针对实际中应用的几种脚手架内力简化分析方法,采用较为精确的空间模型进行了计算对比,指出简化方法中存在的安全隐患或不足,并提出了改进意见和建议。
衷党云[3]2010年在《预应力斜拉杆在梁式转换层施工中的应用研究》文中指出随着城市建设的不断推进,越来越多的高层建筑向多功能、多用途方向发展,由于建筑物各部分使用功能的不同,对建筑物结构形式、柱网布置也提出了不同的要求。为了实现和适应这种结构型式的变化过渡,转换层应运而生在工程设计和施工实践中,由于梁式转换层可以较好地解决高层建筑中上下部结构在竖向不连续的问题,所以得到了广泛的采用和认可。目前,国内部分学者对钢筋混凝土梁式转换层结构的受力性能和施工技术方面进行了较多的研究,但对于模板支撑系统创新方面的研究并不多。目前常用的转换层模板支撑方式有逐层卸荷法、分层迭合浇筑法、附加型钢或钢桁架施工法和综合施工法。以上的施工方法虽然也能满足目前的技术要求,但是在经济性方面还有待提高改进。本文将结合转换层的受力性能和以往常用施工方法的受力原理,提出一种新型的模板支撑方法——预应力斜拉杆施工法。文中将对这种新型模板支撑系统的设计、施工和试验作系统的研究。首先,结合国内外部分学者的研究成果,对钢筋混凝土梁式转换层的受力性能进行介绍引用,以此作为施工技术研究的理论依据。其次,综合论述现行常用施工方法,分析其优缺点和适用范围。并结合“赣州中廷广场”工程转换层施工实例,详细介绍新施工技术的施工全过程,主要包括结构的二次验算、施工图的二次调整、支撑系统的设计施工和现场监测试验。此外对转换层施工中的钢筋工程和混凝土工程作简要分析。最后,通过对现场施工经验的分析总结,得出一套完整的新型模板支撑系统设计和施工技术资料,总结出一套简便、合理、经济的施工方法,为今后的梁式转换层施工提供了一套较为全面的技术参考资料。
刘涛[4]2005年在《大跨度空间结构施工的数值模拟与健康监测》文中研究指明近年来,我国大跨度空间结构的建设进入了快速增长时期,不仅设计有诸多技术问题需要解决,而且施工亦遇到了愈来愈多的技术挑战。合理的施工技术及安装方案是结构成型的首要保证,同时对结构成型后的受力状态也有着直接的影响。本文结合天津奥林匹克中心体育场工程钢屋盖的施工,对大跨度空间结构施工过程进行了数值模拟分析和现场监测。(1)利用有限元软件ANSYS对天津奥林匹克中心体育场工程钢屋盖主体结构及其施工安装的临时支撑体系进行整体建模,考虑二者的相互作用,分析临时支撑体系在不同荷载工况组合下的受力及变形。(2)钢屋盖主体结构安装完毕拆除临时支撑体系时,主体结构将从设有临时支撑体系的施工受力状态逐渐转化为设计受力状态。考虑钢屋盖主体结构与临时支撑体系的相互作用,通过反复计算比较,确定了临时支撑体系的卸载方案,并分析了卸载方案的安全可靠性。(3)跟踪天津奥林匹克中心体育场钢屋盖的不同施工阶段,对叁榀主桁架的控制杆件应力进行现场监测,对采集的相关数据及结构温度应力进行分析。(4)结合天津奥林匹克中心体育场钢屋盖的施工监测数据,以非线性有限元理论为基础,应用有限元软件ANSYS,对该结构施工过程进行模拟计算分析。
徐宛婷[5]2015年在《超高层建筑施工脚手架连墙件设计研究》文中研究说明近些年,中国的经济进入了快速发展阶段,各类建设的范畴不断扩大,大规模出现高层,高耸,大跨以及各种结构的建筑形式,这对建筑施工的技术和管理提出了更高的要求。近年来,扣件式钢管脚手架因具有构造简单、装拆方便、传力合理、使用耐久等特点,在高层、多层建筑施工中的使用越来越广泛,对它安全可靠度的探索就显得尤为重要。连墙件是建筑施工阶段脚手架的使用中不可缺少的关键原件,它不仅关系着工程的质量,造价和进度更是与施工安全息息相关。在超高层建筑的施工中,由于高度的增加其受力性能变得越来越复杂,其研究意义更显得尤为重要。本文针对超高层建筑施工中的扣件式钢管脚手架连墙件的受力状况,布置方式和数量设置,以及有脚手板处连墙件的极限承载力进行研究。首先对于在超高层建筑施工中脚手架受到的荷载来说,它与普通高层建筑不同,脚手架的受荷作用随着建筑物高度的增加越来越复杂,水平风荷载作用也有明显的增强,竖向风荷作用也不能简单忽略。本文针对脚手架的水平风荷载的计算公式进行研究,同时也对架体在超高层建筑施工中受到的竖向风荷载进行分析。其次在讨论超高层建筑施工脚手架水平风荷载修正计算的理论基础上,本文对连墙件的数量设置和布置方式进行了设计研究。本文利用连墙件的稳定性计算公式计算在不同高度需要设置的连墙件数量。关于连墙件的布置方式,本文利用大型有限元分析软件Ansys对矩形和菱形两种排布方式进行对比分析,对脚手架的有限元分析中应用了半刚性节点的研究方法使计算更加贴近实际的受力状况,最后得出连墙件的菱形布置比矩形布置的受力和变形更加均匀,在脚手架的设计中应该优先考虑。最后对于有脚手板处的连墙件,本文在对其受力分析的基础上对此处的独立连墙件的极限承载力进行了试验研究和理论分析。作者根据理论分析,对长度分别为1.4m和2.4m的连墙件做了两组试验进行研究,将试验结果与理论分析结果进行对比,最终得到它们的极限承载力,为之后的理论分析提供依据。进而通过理论计算和有限元结果的分析得到半刚性节点的弯矩传递系数,进而计算出不同长度连墙件的极限承载力和沈阳地区脚手架连墙件在超高层建筑施工中使用的临界高度。以沈阳地区为例,本文系统阐述了在超高层建筑施工中连墙件数量,排布以及极限承载力的设计方法。希望本文的研究能对规范予以补充,以及对超高层建筑施工中脚手架的安全设计提供有力依据。
吴明超[6]2007年在《大跨度球面网壳干煤棚的应用研究》文中指出近年来，各地火力发电厂兴建干煤棚的越来越多，本文通过对各种干煤棚结构形式进行研究分析，总结了干煤棚选型的基本原则。球面网壳干煤棚结构由于占地少、储煤量大，近似的全封闭设计能实现更大程度上的环保意义，抗自然灾害能力强等特点，而越来越受到业主的青睐，在近几年兴建的干煤棚形式中所占的比例越来越大。故本文对球面网壳干煤棚结构的结构设计原则、力学性能进行了分析探讨，特别是对因堆煤侧压力及网壳支座推力等水平力会使网壳支座处向外产生一定的水平侧向位移量对结构杆件受力的影响进行了分析研究。得出了相关结论。由于我国当前规范对网壳结构风振响应计算缺乏有效的条文规定的现状，在风振系数的选取方面往往采用经验系数的方法，本文研究球面网壳风振效应的一般性规律以及简单有效的设计原则，并将研究所得结论与通常在设计中采用的经验风振系数对整个球面网壳干煤棚的影响进行了对比分析，得出了相关结论。本文通过分析研究各种空间结构施工方法，找出了最适合球面网壳干煤棚施工的两种方法。并对比分析两种方法在球面网壳干煤棚施工过程中的不同点。本文提出了考虑非线性影响的修正的内扩法施工内力分析法，并通过与传统的施工内力迭加的内扩法施工内力分析法对比分析，找出了球面网壳不同部位杆件施工内力变化的一些规律。最后本文提出了今后球面网壳干煤棚应用研究需要做进一步分析探讨的方向。
王敬仁[7]2008年在《2008奥运羽毛球馆新型弦支穹顶结构施工模拟及相关影响因素分析》文中研究说明随着国民经济的蓬勃发展,各类工程建设项目规模日益扩大,重大工程项目包括高耸结构、大跨结构、超高层结构以及一些大型复杂异形结构等日益增多,适应工程实际需要的各种新型的结构形式也如雨后春笋。弦支穹顶结构是预应力技术与空间结构体系相结合而衍生出来的新的结构形式,具有良好的受力性能。与此同时,弦支穹顶结构工程规模的扩大和结构体系的复杂带来了施工过程的复杂性和安全性问题。目前,科研人员对此类结构的施工技术及施工过程中表现出的诸多力学问题越来越重视,施工过程分析己成为结构工程设计的一个重要组成部分。2008奥运羽毛球馆是目前世界上跨度最大的弦支穹顶结构,理论研究和体系创新要求高,施工难度大。本文重点将理论和技术创新与奥运重大工程建设需要相结合。本文总结了弦支穹顶结构的特点和国内外研究成果。介绍了弦支穹顶结构施工过程中采用的非线性有限元理论和求解方法。以2008年奥运会羽毛球馆比赛馆屋盖新型弦支穹顶结构和一个自建计算模型为模拟分析对象,分别用有限元分析软件ANSYS和结构有限元设计研究分析软件MIDAS对上述两个模型进行有限元分析模拟。考虑施工过程中结构支座约束条件、网壳结构焊接残余应力和网壳焊接空心球节点刚度和刚域对结构起拱值和内力的影响。通过对模拟分析所得的结果对比分析可知,弦支穹顶结构在施工过程中对边界支座约束条件要求较低;由于弦支穹顶结构属于大跨度空间钢结构,结构本身对温度反应比较敏感,因此结构在焊接残余应力的影响下,施工过程中结构起拱值和杆件内力均发生了很大的变化;焊接球节点刚域同样是施工过程中重要影响因素,本文通过复合建模方法真实准确地模拟出了节点刚域效果,并找出对结构的影响效果;同时对现有索撑节点进行了分析研究,找出造成节点摩擦力大的原因,提出节点改进的措施,设计出构造相对简单、更方便施工操作新型索撑节点。本文的研究成果直接应用于2008奥运羽毛球馆新型弦支穹顶结构施工。
张慎伟[8]2007年在《大型钢结构施工过程计算理论与监测技术》文中研究表明随着国民经济的蓬勃发展，各类工程建设项目规模日益扩大，重大工程项目包括高耸结构、大跨结构、超高层结构以及一些大型复杂异形结构等日益增多，工程规模的扩大和结构体系的复杂带来了施工过程的复杂性和安全性问题，进而导致施工工序对结构最终的受力状态产生很大的影响。目前，科研人员对大跨及高层结构的施工技术及施工过程中表现出的诸多力学问题越来越重视。钢结构工程的施工过程分析已成为结构工程设计计算的一个重要组成部分，这样才能保证工程从建设到使用的整个生命期内的安全与可靠，同时施工过程计算对于优化施工方案、保证施工过程中结构的安全也是至关重要的。本文采用数值计算方法与现场适时监测手段探讨了结构在施工过程中的力学行为，为保证结构施工过程的安全性提供可靠依据。本文首先总结了大型复杂钢结构的施工方法和施工过程的特点，分析了钢结构施工过程跟踪计算和监测领域的国内外研究现状。基于非线性有限元理论推导了用于施工过程跟踪计算的几何非线性梁杆单元理论和空间结构半刚性连接的一般有限元公式作为本文工作的理论基础；针对工程实际，分析了大型复杂钢结构施工全过程的数值模拟技术，设计了施工过程跟踪计算软件的总体架构，运用ObjectARX技术在AutoCAD平台上完善了施工过程跟踪计算软件的前后处理功能及界面，从而使得施工过程跟踪数值模拟计算更加方便快捷，便于工程设计人员使用。本文根据实际工程需要，基于CEB-FIP混凝土时变模型建立了钢管混凝土组合结构的时变模型理论及有限元计算方法，实现了钢管混凝土组合结构的施工过程跟踪模拟计算，采用振弦应变传感器对同济大学教学科研综合楼进行了高层钢管混凝土组合结构施工过程跟踪监测。实测结果和有限元数值计算结果的对比表明本文的计算方法可以对钢管混凝土组合结构施工过程进行时变分析，准确地计算结构在施工过程中的内力和变形，通过计算分析表明在施工过程中混凝土的收缩和徐变引起的结构变形不容忽视。预张力钢结构的成形过程是钢结构工程领域的重点和难点，本文针对2008年奥运会国家体育馆双向张弦网格结构进行了施工过程的计算分析和施工过程跟踪监测，结果表明本文的计算方法和计算软件可以准确的对大型复杂张拉结构进行施工过程的数值模拟。同时针对中国航海博物馆帆体双曲索网结构的张拉成形进行了缩尺模型试验和数值仿真分析，通过模型试验验证了施工方法的可行性，发现了施工过程中出现的问题并提出了解决方案。计算结果与实测结果的比较说明本文的方法是适用可行的。
吴泽玉[9]2012年在《基于特征参量分析的工程结构设计方法研究》文中指出结构的频率和振型由结构的质量和刚度所决定,且仅与结构的材料特性和几何尺寸有关,是结构的固有特征参量。结构的频率向量表征了结构总体分布刚度与总体分布质量之间的绝对比值关系；结构的振型向量表征了结构局部分布刚度与局部分布质量之间的相对比值关系。振型向量分量的阶次表述了在外界环境作用下,结构最易产生的分解反应类型的顺序。结构的特征参量分析为结构的概念设计和构造设计提供了强有力的量化分析工具。利用特征参量指导结构概念设计和构造设计,进而指导结构性态设计,为结构设计提供了一个新的研究方向。在国家自然科学基金项目“基于特征参量控制的工程结构设计方法研究”(50978232)的资助下,本论文在结构的振型分类和量化定性,以及基于频率的结构设计和基于振型的结构设计方法上做出了一些创造性的工作,期望将结构的特征参量分析应用于结构的性态设计,为实现结构的量化概念设计和量化构造设计进行了探索性的研究。论文的主要成果如下：1对结构的振型进行了分类和量化识别研究。将振型分为对结构有利的和不利的振型。有利振型主要包括单纯的平动振型、弯曲振型或伸缩振型等,不利振型包括剪切振型、扭转振型、局部振型以及由多个单纯振型组成的耦合振型,如剪扭振型、剪弯振型和扭弯振型等,并利用振型方向系数进行振型类型的识别。2指出振型是结构各种反应的完备正交基,推导出了基于振型坐标基的结构位移、应力、应变分解公式,给出了分解公式所需振型数的叁种判别式。进而通过对结构有效质量参与系数的分析与控制,提前对结构反应有利的振型阶次,推迟对结构反应不利的振型阶次,实现指导结构概念设计和构造设计的目的。3建立了高耸塔式结构基本频率调整的一般原则。指出进行高耸塔式结构的频率调整应重点以调整结构上部的质量和结构下部的刚度为原则。讨论了结构参量对结构频率影响问题,得到剪力墙数量和厚度、楼板厚度、重心高度及斜撑高度和角度等因素对结构频率的影响规律,并用现场试验的方法予以验证,检验了本论文建议的结构频率调整方法的有效性和可行性,为同类工程的施工图设计提供了重要的参考依据。4提出了“节点核芯区振型参与度”的基本概念,并藉此进行梁柱节点核芯区力学性能的研究。研究表明：随着梁跨高比和柱剪跨比的增大,各振型节点核芯区振型系数参与度逐渐减小,且现有设计规范中关于适中柱和普通梁的判别值是较为保守的。5利用等效荷载法求预应力对频率影响,推导出直线型、折线型和曲线型预应力效应动力学方程式,并给出有限元法求预应力对频率影响的一般计算过程,得到了预应力对频率影响的一般规律。6鉴于Pushover方法的简单性和可行性,提出了多模态自适应Pushover方法(MMAPM).本方法不仅能克服传统Pushover方法的缺陷,而且给出了某方向参与计算振型数确定的一般方法、以及根据频率间的相关程度,选用SRSS法和CQC方法进行组合,为结构性态设计提供理论准备。7考虑竖向地震作用的桥梁高墩P-delta效应的能量求解法。与其它方法相比,能量法较为简单,且能考虑竖向地震作用,推导出的通用公式可以直接为类似结构采用。本方法值得在工程实践中推广使用。论文主要创新点：1提出了基于频率分析的结构概念设计和构造设计新方法利用等效荷载法推导出直线筋、折线筋和曲线筋动力学方程式,并给出有限元法求预应力对频率影响的一般计算过程,得到预应力对频率影响的一般规律。给出了高耸塔式结构基本频率调整的一般原则,即提高结构的基本频率应以降低上部结构的质量、增大下部结构的刚度为主。通过分析,得到了结构剪力墙数量和厚度、楼板厚度、重心高度及斜撑高度和角度等因素对结构频率的影响规律。2提出了基于振型分析的结构概念设计和构造设计新方法将振型区分为对结构有利的和不利的振型；推导出了丛于振型坐标基的结构位移、应力和应变分解公式；给出了分解公式所需振型数的叁种判别式。进而通过对结构有效质量参与系数的分析与控制,提前对结构反应有利的振型阶次,推迟对结构反应不利的振型阶次,实现指导结构概念设计和构造设计的目的。3将基于特征参量分析的设计方法运用于结构分析设计和施工方案设计之中基于结构频率的调整和控制,实施了若干塔式结构的方案设计,并通过现场试验的方法检验了本论文方法的有效性和可行性。通过建立节点核芯区振型参与度的基本概念,进行了梁柱核芯区的力学性能分析,分析结果表明,现有设计规范关于适中柱和普通梁的判别值是较为保守的。通过结构的频率分析,给出了某大型渡槽叁向预应力的张拉工艺施工方案。
任磊[10]2006年在《百年奥运建筑》文中指出通过一个世纪的实践和价值的积聚，现代奥运建筑成为世界体育和建筑发展历程上的奇葩。奥林匹克精神对体育、文化和可持续发展叁元核心的重视，在奥运建筑上镌刻下了不同于一般体育建筑的的印记。奥运建筑的百年历程集中反映了现代体育、文化、科技、经济各方面的成就，也记载了奥林匹克运动发展过程中的经验和教训。但奥运会在世界各地的城市每四年举办一次，所以无可避免的，建筑的这种表现是具有阶段性和地域性的，对其发展特点的研究应该建立在其所处的历史背景和地域特点之上。因此本文着眼于对历届夏季奥运会建筑纵向的发展历程和横向的个体特点相结合的研究，从历时性演化变迁的个体特点出发对奥运建筑的发展脉络进行整体的梳理和分析。
参考文献：
[1]. 大跨高耸脚手架支撑体系的研究[D]. 杨洋. 重庆大学. 2004
[2]. 大跨高耸WDJ碗扣式钢管脚手架支撑体系计算分析[J]. 曹永红, 曹晖, 严薇. 施工技术. 2004
[3]. 预应力斜拉杆在梁式转换层施工中的应用研究[D]. 衷党云. 南昌大学. 2010
[4]. 大跨度空间结构施工的数值模拟与健康监测[D]. 刘涛. 天津大学. 2005
[5]. 超高层建筑施工脚手架连墙件设计研究[D]. 徐宛婷. 沈阳建筑大学. 2015
[6]. 大跨度球面网壳干煤棚的应用研究[D]. 吴明超. 西安建筑科技大学. 2007
[7]. 2008奥运羽毛球馆新型弦支穹顶结构施工模拟及相关影响因素分析[D]. 王敬仁. 北京工业大学. 2008
[8]. 大型钢结构施工过程计算理论与监测技术[D]. 张慎伟. 同济大学. 2007
[9]. 基于特征参量分析的工程结构设计方法研究[D]. 吴泽玉. 郑州大学. 2012
[10]. 百年奥运建筑[D]. 任磊. 同济大学. 2006