针对中国牙谷科创园项目异形曲面大跨度钢结构连廊整体提升监测技术难题,基于异形曲面大跨度钢结构连廊液压整体提升的过程实施特点和不同工序要求,开展了异形曲面大跨度钢结构连廊动态提升全过程动态监测试验,分析了影响曲面大跨度钢结构连廊应力应变发展规律,并考虑吊点提升工况及水准平面位置高差对于结构内力变形的影响,形成了适用于异形曲面大跨度钢结构连廊整体液压提升的监测方法,给出了异形曲面大跨度钢结构连廊相关监测难点和建议,保证了整体结构全过程提升的安全可靠,工程实施效果良好。

珠海航展中心配套服务设施提升工程(一期)钢结构工程为空间桁架与网架组合结构,桁架的截面高度10.3m,网架与桁架连接处网架的截面高度为3.9m,高差较大;建筑结构高度为27.7m,项目处在珠海机场附近,限高29.8m,通过采用大跨度空间桁架与网架组合结构分步累积液压提升施工技术,解决了上述难题。

近年来,高层建筑及超高层建筑中液压爬模施工技术得到较快发展,并在实际施工中广泛应用。然而,其在小面积高层圆筒筒体结构施工方面无相关应用,因此对小面积圆筒体爬模体系进行设计,结合数值模拟及实际施工控制研究,结果表明:爬模在小面积高层结构施工中具有极强的实用性,使得此类结构施工更加轻型化、标准化。由于本工程采用液压爬模+钢木组合模板施工体系进行塔台结构施工,本文通过对液压爬模+钢木组合模板施工技术在高层圆筒筒体结构施工中的应用、相关架体安全及特殊部位处理进行分析研究,以供类似工程借鉴。

整体提升施工技术逆向运用于达到使用年限或灾后受损需要拆除的结构中,将高空的整体结构逆向提升至地面完成拆除,此施工方法具有施工占地面积小、高空作业量小、安全性高等优点。以四川省某批发市场火灾后的屋面网架结构为例,针对基于整体提升技术的网架结构拆除方法进行研究。通过有限元软件MIDAS Gen,依次选取4组、5组、6组提升支架方案,分别按照吊上弦螺栓球和下弦螺栓球进行模拟计算,对比不同提升支架布置方案和吊点方案的变形和内力情况。计算结果表明,为减小结构变形和应力变化,在对称网架结构逆向提升施工中,应优先设置双数提升支架组数。同时,对网架进行了不同步逆向提升模拟计算,得出为避免结构显著不均衡变形,逆向提升施工时应将不同步量严格控制在15mm以内。工程实例应用结果表明,整体提升技术在屋面网架空间结构拆除...

为研究独立基础回填夯实过程对柱子及框架结构产生的影响,通过现场监测对柱下独立基础拉梁与框架柱的受力变化进行监测及内力计算,并结合数值模拟对现场监测数据进行对比分析。监测结果表明:柱下独立基础施工过程中,钢筋与混凝土之间变形受力基本协调。柱基本受压,拉梁两端受力较为明显,表现为典型的结构承受上部荷载。钢筋应力与混凝土应变变化总体呈增大-波动-稳定的规律,波动出现在第一步回填夯实阶段,随后发生应力重分布恢复稳定状态。柱间土夯实后,回填液压夯实对下部已经形成的框架结构稳定性影响不大。通过数值模拟可以看出,结构受力危险点与现场测点位置基本一致,远离柱与梁进行冲击作用时受到的影响最小,说明只有在结构上面进行回填夯实时,对结构影响最大,而在结构其他区域进行夯实时,影响较小。

针对大跨度钢连廊自重大、结构形式复杂和现场施工条件受限造成的提升难题,以聊城新旧动能转换产业孵化园区项目大跨度钢连廊提升为工程背景,研究了大跨度钢连廊动态液压整体提升关键技术,提出了超大型钢连廊液压提升方案,并采用数值模拟方法对钢结构同步提升阶段和非同步提升阶段进行了包含分区提升在内多种工况下的稳定性对比分析,设计了提升过程中钢连廊关键点应变监测方案,通过实际监测对模拟结果进行比对验算,工程效果良好,实现了整体结构全过程提升的安全可靠。研究结果对我国大跨度钢连廊提升方案及过程应变监测设计提供新思路。

为研究波形钢腹板-桁架-混凝土板组合梁的抗风性能,建立了该类梁的CFD数值分析模型,分析了-3°,0°,3°三种风攻角以及均匀流与C类地貌两种流场条件下组合梁截面的流场、截面的风压分布以及不同位置处的平均风压系数,并给出了均匀流与C类地貌下该类梁的升力系数、阻力系数与升力矩等气动三分力系数。研究结果表明桥面板的上表面主要表现为风吸力,下表面风压分布主要受到特征湍流即分离涡的影响;均匀流场下气动三分力系数约为C类地貌下的1.1~1.2倍;与数值分析结果相比,《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)建议的气动三分力系数取值偏于保守。

基于刚性模型测压风洞试验,分析了0~45°范围内不同风向角下方柱的气动特性,得到了方柱的平均风压分布、脉动风压分布、平均气动力、脉动气动力、旋涡脱落特性和驰振稳定性随风向角的变化规律。结果表明方柱的平均阻力系数和平均升力系数随着风向角的增大均先减小后增大,最后趋于平稳,在15°风向角附近取得最小值;方柱的脉动阻力系数基本不随风向角的变化而变化,脉动升力系数在风向角由5°增大到10°时急剧减小;方柱的斯托罗哈数随着风向角的增大呈小幅波动,在5°和15°风向角附近分别取得极小值和极大值;0~10°为方柱的驰振不稳定风向角范围。

利用刚性模型同步测压试验方法,对圆角弧边三角形和凸角弧边三角形高层建筑的气动特性进行了对比研究,探讨了凸角处理对此类建筑的平均和脉动风压分布、整体体型系数变化规律以及风荷载功率谱的影响。结果表明,凸角处理对弧边三角形建筑在不同迎风方式下的平均正风压影响较小,但能大幅降低不对称迎风时侧风面前缘处的平均负风压和脉动风压;还可有效减小顺风向整体体型系数对不同迎风方式的敏感性,明显削减其最不利值,但会增大不对称迎风时的横风向整体体型系数;凸角处理会增大横风向风荷载功率谱的有效带宽,明显降低此类建筑的漩涡脱落程度。

借助CFD有限元软件,采用数值模拟的方法,分别针对平面、球面以及柱面屋盖部位的风压情况进行了模拟分析。基于不同体型屋盖的表面风压随矢跨比的变化规律,进行了数据再加密,以寻找较为性能优越的球面、柱面抗风矢跨比;对尖锐边角倒圆角设置,对平屋盖抗风性能的影响进行了研究。结果表明球面屋盖矢跨比为1/6时,屋盖迎风前缘区域钝体效应造成的负压极值与屋顶流线体气流弱分离造成的情况基本一致,整个球面屋盖范围内具有最小的负压极值,局部抗风能力表现最优;对于柱面屋盖来说,当矢跨比为1/7时,侧墙同屋盖连接部位区域由锥形涡造成的负压极值,与屋盖迎风前缘区域由钝体效应造成的压力情况基本一致,屋盖整体范围内的风压情况以及局部抗风性能,同球面屋盖类似;尖锐边角倒圆角设置,可显著平屋盖削弱锥形涡作用,实现了降低局部风压的...