国家科技攻关计划(2004BA904B01)
- 作品数：22 被引量：496H指数：12
- 相关作者：范重彭翼陈以一张玉玲曾志斌更多>>
- 相关机构：中国建筑设计研究院同济大学清华大学更多>>
- 发文基金：国家科技攻关计划北京市科技计划项目北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学自动化与计算机技术更多>>
- 国家体育场钢结构施工过程模拟分析被引量：78
- 2007年
- 简要介绍了在国家体育场设计中确定大跨度钢结构安装方案的原则、临时支撑塔架布置与主要安装步骤,采用逐次“激活”单元技术对钢结构安装过程进行模拟计算。计算分析表明,施工顺序对构件的内力与变形有显著的影响。通过对构件安装顺序的调整,可以达到结构优化、降低用钢量、加快施工进度的目的。对临时支撑塔架反力与钢结构卸载变形量进行了估算,并对安装误差产生的原因、肩部与顶面次结构后装引起结构几何构型的变化情况进行了详细的分析,提出钢结构安装的技术要点。
- 范重刘先明胡天兵范学伟赵莉华
- 关键词：国家体育场大跨度结构结构优化误差分析
- 国家体育场大跨度钢结构温度场测试与分析被引量：15
- 2008年
- 国家体育场大跨度屋盖钢结构属于高次超静定结构，温度变化对其应力和变形影响很大。介绍了钢结构温度变化的原理及其理论分析方法。利用无线温度传感器网络系统，对国家体育场钢结构在2007年8月31日8：00～9月1日2：00期间的温度场进行了持续测试。测试结果表明，上午8：00时，钢结构各部位的平均温度非常均衡，并与钢结构合龙时的温度几乎一致；嗣后，随着环境温度的变化，钢结构不同部位在同一时刻的温度差异较大；受太阳辐射和表面风作用的影响，上弦杆的温度变化幅度比斜腹杆、下弦杆和桁架柱的大。
- 曾志斌张玉玲王丽李正全杨乃勰
- 关键词：钢结构温度场太阳辐射
- 国家体育场大跨度钢结构应力监测系统软件被引量：1
- 2008年
- 国家体育场是第29届奥运会的主体育场,其屋盖钢结构跨度大,覆盖面积也大,受力非常复杂。为了对钢结构在卸载全过程中的应力变化进行监测,专门研制了基于静态应变无线数据采集与传输的应力监测系统。该系统包含智能数据采集软件和数据管理与分析软件。该软件在钢结构卸载和后续监测过程中得到了有效验证。在介绍了应力监测系统的组成后,重点介绍了软件的编制及其功能。
- 曾志斌张玉玲方兴
- 关键词：国家体育场钢结构
- 国家体育场桁架柱外柱节点设计研究被引量：8
- 2007年
- 国家体育场桁架柱外柱节点的几何关系复杂,存在T型、K型及KT型等多种腹杆形式,腹杆侧壁与外柱壁板斜交,还存在与立面次结构相交的情况。焊接薄壁箱形构件相贯节点的刚度差,承载力低。本文通过在外柱内设置横向加劲肋与局部纵肋等构造做法,可以有效提高节点刚度与承载力。对于有次结构的外柱节点,次结构的上、下壁板不能全部贯通,在保证腹杆与外柱传力可靠的前提下,在外柱节点区设置传力三角区。对于K型腹杆节点,翼缘较厚的腹杆贯通;对于KT型腹杆节点,中间腹杆贯通。通过合理设计拼接焊缝位置、采用整板切割等方式,可以有效减少焊缝数量,避免焊缝重叠。采用有限元法分析外柱节点的受力形态,并根据“最大平均应力”的原则确定节点域板件的厚度,实现“强节点”的设计理念,保证节点的可靠性与经济性。
- 范重胡纯炀彭翼杨苏陈以一童乐为赵宪忠
- 关键词：国家体育场焊接薄壁箱形构件加劲肋有限元分析
- 国家体育场桁架柱外柱节点试验研究被引量：12
- 2007年
- 国家体育场焊接箱形截面桁架柱外柱节点中采用了内设加劲肋的K型搭接节点,且部分节点与次结构腹杆相连接。为考察此类构造复杂的桁架外柱节点的静力承载性能,分别进行了无次结构和有次结构外柱节点的1∶4缩尺模型试验和有限元分析。本文详细介绍了节点试验的试验方法和结果,给出了节点的应变发展规律、受力性能和破坏模式。试验结果和有限元分析结果表明,采取了内设加劲肋等加强措施的桁架柱外柱节点具有较高的承载性能,节点强于杆件。
- 赵宪忠闫澍陈龙中陈以一童乐为范重
- 关键词：国家体育场加劲肋
- 扭曲箱形构件的空间坐标表示法被引量：11
- 2007年
- 国家体育场屋盖结构的几何构型非常复杂,立面和肩部构件均为扭曲箱形构件,在设计中采用了三维建模软件CATIA解决复杂建筑结构的空间建模问题。由于扭曲箱形构件在建筑工程中极少应用,传统的制图方式已经无法表达其几何形状,本文提出一种适合于扭曲箱形构件的节点坐标表示法,通过构件棱线上的特征点、端点或与其他构件的交点,采用三次B样条曲线拟合构件的棱线,以获得扭曲箱形构件连续光滑的轮廓线。本文给出了空间坐标法误差控制原则、控制点间距计算方法、曲率突变点的处理方法等。最后,文中给出了施工图表示方法与数据检验的实例。
- 范重王喆谭成冬赵莉华
- 关键词：国家体育场样条插值误差分析施工图CATIA软件
- 国家体育场主结构扭曲箱形构件设计研究被引量：21
- 2007年
- 根据国家体育场屋盖结构的构型原则,扭曲箱形构件的轴线保持在同一平面内,可视为由一系列曲率半径不同的弧形曲线构成。扭曲箱形构件受力机理复杂,影响因素较多。在设计中经过大量的计算分析、试验研究与加工工艺研讨,提出设置横向加劲肋的方法,通过在扭曲箱形构件设置内部加劲肋的方式改善扭曲箱形构件的应力分布,有效约束弧形板件的面外变形,增强构件的整体刚度。通过调整板件厚度、加劲肋间距等措施,使实体模型达到与杆件模型强度等效和刚度等效;在确定加劲肋形状时兼顾焊接操作空间、节约材料等方面的因素。
- 范重彭翼王喆钱稼茹赵作周
- 关键词：国家体育场几何构型受力机理加劲肋构件刚度
- 国家体育场扭曲箱形构件拉伸试验被引量：7
- 2007年
- 为研究国家体育场钢结构扭曲箱形构件的抗拉性能,完成了2个1/4缩尺试件在单调拉伸荷载作用下的试验与参数影响计算分析,试件的变化参数为加劲肋间距。试验结果表明:试件的拉力-位移曲线呈双线性特征,试件受拉屈服发生在靠弯曲中心一侧的上翼缘与相邻腹板;受拉屈服荷载为1100kN;两个试件的弹性抗拉刚度分别为593kN/mm与614kN/mm;屈服后强化段抗拉刚度分别为39kN/mm与36kN/mm,分别为弹性抗拉刚度的6.6%与5.9%;卸载刚度均为930kN/mm,分别为弹性抗拉刚度的157%与151%。加劲肋间距从300mm减小到225mm,试件的抗拉刚度增加了5%,刚度提高有限。有限元计算结果与试验结果基本一致。
- 赵作周彭明英钱稼茹范重彭翼
- 关键词：国家体育场抗拉性能有限元分析
- 国家体育场扭曲箱形构件抗弯试验被引量：13
- 2007年
- 为研究国家体育场钢结构扭曲箱形构件的抗弯性能,完成了4个1/2.5缩尺试件的往复加载试验,试件的变化参数为壁板宽厚比和箱形截面内的加劲肋间距。试验结果表明,试件的破坏形态为壁板受压局部屈曲导致丧失承载能力,板件宽厚比过大是导致局部屈曲的主要原因。壁板宽厚比为120、加劲肋间距与壁板厚度之比由120减小至80时,试件的初始刚度增加很少,抗弯承载力和变形能力没有增大;壁板宽厚比为80、加劲肋间距与壁板厚度之比由84减小至54时,或加劲肋间距与壁板厚度之比为80、壁板宽厚比由120减小至80时,试件的初始刚度增加,抗弯承载力增大,抗弯性能得到改善。
- 钱稼茹赵作周彭明英范重彭翼
- 关键词：国家体育场抗弯性能
- 国家体育场钢结构外柱顶部局部结构模型试验被引量：3
- 2007年
- 为研究国家体育场钢结构桁架柱外柱顶部肘形扭曲薄壁箱形构件的抗拉性能,完成了一个桁架柱外柱顶部局部结构1/4缩尺模型的拉伸试验。试验结果表明,当模型承受1200kN(1.61倍设计拉力)的拉力时,顶点水平位移为7.80mm,模型结构整体处于弹性;拉力达1700kN(2.28倍设计拉力)时,顶点水平位移为12.75mm,没有发现模型构件有焊缝撕裂或局部屈曲等明显破坏现象。构件的屈服主要发生在弯扭段节间23、跨中区格以及弯扭段与斜柱连接节点外侧的受拉区面板。试验中三根斜柱均处于弹性。
- 赵作周钱稼茹彭明英范重彭翼
- 关键词：国家体育场
