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大开口车辐式索承网格结构预应力施工技术研究

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建筑结构学报 2020年第5期41卷 23-33页

作者：赵文雁马滔罗斌刘中华江涛浙江精工钢结构集团有限公司浙江绍兴312030 东南大学土木工程学院江苏南京210096

针对适用于体育场类建筑的大开口索承网格预应力空间结构体系,对此结构体系进行了施工分析,研究表明:此类结构体系的上弦钢结构为近似瞬变结构,索杆体系对其整体结构的刚度形成具有显著效应;且张拉施工的不同批次拉索间索力相互影响不... 详细信息

针对适用于体育场类建筑的大开口索承网格预应力空间结构体系,对此结构体系进行了施工分析,研究表明:此类结构体系的上弦钢结构为近似瞬变结构,索杆体系对其整体结构的刚度形成具有显著效应;且张拉施工的不同批次拉索间索力相互影响不容忽视,其结构性能与封闭式弦支穹顶结构差异较大。采用参数化有限元法,针对各张拉级数和张拉批数的张拉方案、各外立面钢结构卸载时机的施工方案、各斜撑安装时机的施工方案,分别进行了施工全过程仿真分析,研究了结构的整体位移、撑杆摆动、拉索索力、杆件应力以及临时支架反力等的影响;并综合考虑施工工艺可行性、经济性,得出此结构体系最佳的张拉方案为三批四级张拉方案、最佳的外立面卸载时机为外立面安装完成后、最佳的斜撑安装时机为预应力张拉完成后。并采用随机误差分析法,选取环索长度以及径向索索力作为控制目标进行耦合分析,确定了各控制项目的允许限值,并明确此结构预应力施工需进行力和位移双控。

关键词：大开口索承网格结构弦支穹顶结构参数化有限元法施工全过程分析随机误差分析法

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单层椭圆抛物面网壳自振特性分析及实用公式

工业建筑 2009年第S1期39卷 471-474页

作者：赵文雁文明王新芳南昌大学建筑工程学院南昌330031

系统分析了矢跨比、跨度、支座刚度和屋面荷载等因素对单层椭圆抛物面网壳自振特性的影响,并在对大量该网壳模型自振特性分析基础上,利用多元最小二乘法拟合出了单层椭圆抛物面网壳基本频率的计算公式,同时对该公式的精确度进行了验证。

关键词：椭圆抛物面网壳自振特性基本频率最小二乘法.

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轮辐式索桁架外围支承结构拆撑方案对比研究

建筑钢结构进展 2022年第1期24卷 128-136页

作者：潘文智赵文雁张坚洪曹磊浙江精工钢结构集团有限公司浙江绍兴312030

三亚体育中心体育场罩棚为轮辐式索桁架结构,其外围支承结构体系施工时共布置126个临时支撑胎架,临时支撑体系拆除是影响结构成型状态及施工安全的重要因素。综合对比位移、应力、支座反力等多因素,对拆撑方案进行对比研究,最终采用先... 详细信息

三亚体育中心体育场罩棚为轮辐式索桁架结构,其外围支承结构体系施工时共布置126个临时支撑胎架,临时支撑体系拆除是影响结构成型状态及施工安全的重要因素。综合对比位移、应力、支座反力等多因素,对拆撑方案进行对比研究,最终采用先拆除中柱胎架,然后从长轴方向附近开始逐步拆除南北侧的内外环胎架,最后从短轴方向附近开始逐步拆除东西侧的内外环胎架,内外环同步拆撑的方案,并与施工实测数据进行对比,进一步验证了方案的合理性,可为类似工程提供参考。

关键词：轮辐式索桁架临时支撑胎架拆撑模拟分析

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大跨度系杆拱连廊施工方法及其关键技术研究

建筑钢结构进展 2023年第11期25卷 99-108页

作者：赵文雁杨树森潘文智浙江精工钢结构集团有限公司浙江绍兴312030

广州报业文化中心1#连廊为大跨度系杆拱结构,结构体系复杂,钢结构安装、预应力张拉、临时支撑胎架卸载、混凝土浇筑等施工工序相互交叉,故施工方法对结构内力及变形有较大影响。基于施工全过程仿真分析,综合考虑施工过程的安全性、便利... 详细信息

广州报业文化中心1#连廊为大跨度系杆拱结构,结构体系复杂,钢结构安装、预应力张拉、临时支撑胎架卸载、混凝土浇筑等施工工序相互交叉,故施工方法对结构内力及变形有较大影响。基于施工全过程仿真分析,综合考虑施工过程的安全性、便利性及经济性,对预应力张拉顺序、临时支撑胎架卸载时机及卸载顺序进行了对比。结果表明,采用先张拉系杆索再张拉吊杆索,待拱肋混凝土达到设计强度后再从中间向两端卸载临时支撑胎架的施工方案,施工完成时结构受力状态与设计状态吻合较好。总结了大跨度系杆拱连廊施工关键技术,包括合理施工工序的确定、预应力穿索与锚固节点的优化、预应力张拉方案的制定、拱肋混凝土浇筑质量保障措施、临时支撑体系的设计以及施工过程监测等,为工程顺利实施提供了保障,施工过程安全可控,可为类似工程施工提供参考。

关键词：预应力系杆拱连廊张拉顺序施工模拟临时支撑胎架卸载

超大跨度肋环型弦支穹顶临时支撑体系对比研究

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建筑钢结构进展 2023年第1期25卷 98-104页

作者：赵文雁赵闯潘文智吴家文浙江精工钢结构集团有限公司浙江绍兴312030

贵阳奥林匹克体育中心(二期)主体育馆屋盖为超大跨度肋环型弦支穹顶结构,净跨度为117 m,屋顶最大高度为42 m,下部共布置5圈索杆体系,其临时支撑体系的布置是影响结构张拉成型状态及施工安全的重要因素。对弦支穹顶结构的临时支撑体系布... 详细信息

贵阳奥林匹克体育中心(二期)主体育馆屋盖为超大跨度肋环型弦支穹顶结构,净跨度为117 m,屋顶最大高度为42 m,下部共布置5圈索杆体系,其临时支撑体系的布置是影响结构张拉成型状态及施工安全的重要因素。对弦支穹顶结构的临时支撑体系布置方案进行对比研究,综合对比其整体结构成型状态、成型位形的坐标偏差、成型态索力偏差及其他因素,最终采用3圈分散支撑胎架的方案,并与施工实测数据进行对比,其施工完成态位形与设计初始态位形吻合,进一步验证了方案的合理性,可为类似的工程提供参考。

关键词：空间结构弦支穹顶肋环型临时支撑仿真分析

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基于节点松弛法的张拉整体结构力学性能分析

工程力学 2023年

作者：冯晓东冯达赵文雁陈耀郑亦汶绍兴文理学院土木工程学院浙江大学建筑工程学院哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院东南大学土木工程学院

为有效分析张拉整体结构的非线性力学行为，提出了一种的节点松弛方法。在每一阶段，通过对单个或多个并行节点进行连续释放和固定，将张拉整体结构的整体变形分解为局部节点位移的叠加。采用几何求解和Newmark-β法，逐步平衡静力和动... 详细信息

为有效分析张拉整体结构的非线性力学行为，提出了一种的节点松弛方法。在每一阶段，通过对单个或多个并行节点进行连续释放和固定，将张拉整体结构的整体变形分解为局部节点位移的叠加。采用几何求解和Newmark-β法，逐步平衡静力和动力过程中节点上的单元合力，从而得到结构的平衡构型；对经典的六杆张拉整体结构进行了双索驱动下的结构静力相应的求解，并以索杆和弹簧杆两种张拉整体结构为例，计算了相同荷载作用下的动力响应，验证了该算法的有效性；在此基础上，对索杆张拉整体结构开展了索失效研究，以平均振幅比和索失效率作为评价指标，对此类结构的最佳受冲击节点的位置给出了合理化建议。

关键词：非线性分析张拉整体节点松弛索失效动力响应

超大跨度张弦结构多索索夹偏心节点设计及有限元分析

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建筑结构 2024年第2期54卷 70-76,114页

作者：潘文智赵文雁黄季阳浙江精工钢结构集团有限公司绍兴312030 中国航空规划设计研究总院有限公司北京100120

对于超大跨度张弦结构,其撑杆下端的索夹节点是影响张弦结构成型的关键因素。由于外圈环向索的受力较大,超大直径拉索的捻制成型工艺尚未成熟,外圈环向索需采取并排多索的形式才能满足其受力要求,索夹节点相连构件数量多且受力大。基于... 详细信息

对于超大跨度张弦结构,其撑杆下端的索夹节点是影响张弦结构成型的关键因素。由于外圈环向索的受力较大,超大直径拉索的捻制成型工艺尚未成熟,外圈环向索需采取并排多索的形式才能满足其受力要求,索夹节点相连构件数量多且受力大。基于贵阳奥林匹克体育中心(二期)主体育馆项目大跨度弦支穹顶结构,分析多索索夹节点的设计重难点,通过综合对比多种索槽布置方式,提出适用于超大跨度张弦结构的多索索夹偏心节点,并对该偏心节点进行整体受力和节点有限元分析。结果表明,多索索夹偏心节点对结构索力分布影响较小;该偏心节点设计符合计算假定,具有较高的承载力和抗滑移能力,有效解决了多索索夹节点连接、索夹安装及拉索更换等问题。

关键词：索夹节点张弦结构节点设计有限元分析

绍兴体育中心体育馆大跨度肋环型索网杂交结构张拉方法比选

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施工技术 2016年第2期45卷 35-39页

作者：赵文雁娄峰覃祚威浙江精工钢结构集团有限公司浙江绍兴312030

绍兴体育中心体育馆钢结构屋盖由肋环型网壳和肋环型索网组成,其索网的曲率基本与网壳曲率相同,环向索与径向索的相互影响很小,所有拉索均需张拉。为此基于ANSYS平台开发了张拉过程参数化分析模块,实现了张拉方案的参数化对比。在结构... 详细信息

绍兴体育中心体育馆钢结构屋盖由肋环型网壳和肋环型索网组成,其索网的曲率基本与网壳曲率相同,环向索与径向索的相互影响很小,所有拉索均需张拉。为此基于ANSYS平台开发了张拉过程参数化分析模块,实现了张拉方案的参数化对比。在结构的受力和类似结构施工的基础上提出了3种可行的张拉方法,并且得出相对合理的张拉方案及其计算结果。通过优化下部索网节点及设计相应的构造保证措施,张拉点位由126处调整为78处,大大减化了预应力施工的工序、缩短了张拉周期。

关键词：体育馆钢结构屋盖网壳张拉方案比选

基于快速模型预测控制法的张拉整体结构主动控制研究

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建筑钢结构进展 2024年第4期26卷 101-111页

作者：樊杨彪冯晓东赵文雁郑亦汶绍兴文理学院土木工程学院浙江绍兴312000 浙江大学建筑工程学院杭州310058 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055

由于几何非线性、连接的装配不确定性和控制器的作动器饱和,张拉整体结构的主动振动控制通常具有挑战性。为了解决这一技术难题,实施了快速模型预测控制(FMPC)策略,能够有效地减轻结构振动。具体来说,基于Newmark方法的显式表达形式避... 详细信息

由于几何非线性、连接的装配不确定性和控制器的作动器饱和,张拉整体结构的主动振动控制通常具有挑战性。为了解决这一技术难题,实施了快速模型预测控制(FMPC)策略,能够有效地减轻结构振动。具体来说,基于Newmark方法的显式表达形式避免了矩阵指数的计算,并在结构上的每个采样瞬间进行1次在线和2次离线瞬态分析,从二阶动态方程获得最优控制输入,而不形成扩展的状态空间方程。最后,将快速模型预测控制法应用于大型六胞标准张拉整体梁和六胞聚合式张拉整体梁的结构。示例结果证明,该方法应用在张拉整体结构中是有效且可靠的,体现了该方法在分析和解决实际工程问题方面的前景。

关键词：主动振动控制作动器位置张拉整体结构快速模型预测控制