北京机场南线大棚设计介绍

《北京机场南线大棚设计介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、北京机场南线大棚工程概况本项目位于北京市新建T2航站楼南侧，为北京新机场主要入口。作为北京2008奥运会的重要配套项目。本工程跨度为149.6米，边环索中心标高为17.097，谷索中心标高为15.705，膜投影面积约3275平方米，膜展开面积为3385平方米。结构特点新建的南线大棚的结构形式为整个建筑曲面呈对称双曲抛物面，主路两边立四根桅杆，前后为边环索束，每根桅杆顶部交叉下拉7根吊索，拉住边环索，膜顶中间设置一根谷索，谷索与边环索之间由联系索联结，每根桅杆顶部有两根下拉索与外侧的锚座节点相连保持平衡；在

2、满足结构体系受力要求的前提下，较好地解决了收费站上部覆盖的要求。将主要结构落点设在两侧，不仅使项目整体感觉轻盈飞舞，也在平面上极好地满足了收费口的视线要求，做到了完全无遮挡。结构特点1)通过环索将平面索网连接成整体，构成空间稳定体系，整个环索体系均为单层，建筑效果较好；2)结构杆件较少，且大量杆件为受拉索、少量杆件为受压杆；3)结构刚度的相当一部分由预应力提供；4)结构存在机构位移模式，但在预应力作用下，能够成为几何稳定体系。结构的计算结果弹性分析模型采用详细的空间三维模型，几何定位与实际结构保持一致。整

3、个结构被离散化为：1728个索单元，468个梁单元，3836个膜单元。上述模型用来进行恒载、活载、风力、温度、地震作用下的非线性分析，也用来分析结构基本的动力特性，在地震反应谱分析时，则通过Ritz向量分析来获得三个方向上足够的有效质量参与。成型分析1使用非线性有限元方法2其余的方法力密度法和动力松弛法3使用小E值法4在计算中考虑膜结构为正交各向异性动力计算1反应谱分析（适用范围探讨）2计算结果11.42970.699521.60130.624531.66810.59943钢结构中震弹性基频振型图支架稳定

4、计算索结构设计中需要研究的问题1梭形柱的极限承载力研究，和结构设计参数对极限承载力的影响2风荷载研究3整体优化问题4施工过程中索膜结构的与应力监控问题梭形柱研究1顺义桥塌毁的原因浅析2如何建立一个快速、准确地极限承载力评估方法3过去设计时，建筑师和结构工程师的矛盾，设计参数对极限承载力的影响估判4使用钢管混凝土对极限承载力的贡献几种梭形柱梭形柱研究内容1仿真试验双非线性2正交试验、程序生成批作业3梭形柱的计算长度研究4梭形柱的简单计算公式5梭形柱几何参数对极限承载力影响的估判6钢管混凝土的统一理论的应用研

5、究结果（一）1给出了计算长度公式2给出承载力校核公式研究结果（二）几何参数对极限承载力的影响1在有斜缀杆的结构中加缀板影响不大2结构的分节影响不大3肢管面积增加和承载力增加呈线性关系4中部直径增加和承载力增加呈线性关系5在无斜缀杆的梭形格构柱增加缀板，承载力的增加合办后的平方成正比，一般为1.3至1.6倍研究成果（3）1钢管混凝土的统一理论2在钢管中灌注混凝土可以提高梭形柱的极限承载能力3使用统一理论于梭形柱设计4给出梭形柱设计流程风荷载计算目前空间结构风荷载计算的几种方法1CFD计算体型系数随机振动计算

6、风振频域2CFD计算体型系数时程计算风振频域3使用流固耦合技术计算风荷载几种风荷载计算方法评述1随机振动理论（1）所用风谱为经过多年统计处理的，有理论依据和实践检验（2）可以考虑风的相关性（3）可以形成和规范对应的处理格式（4）公式推导基理为线性，用于非线性结构应由使用估判随机振动理论应用于索膜结构1国内一些研究报告作过论证2在设计时，我们将力位移曲线限定在结构荷载态附近，此时，国际文献证明此时为拟线性3我们做了力位移曲线基本是直线流固耦合计算的分析1可以一次成活2可以反映结构的非线性特性3所得结果具有较

7、少的个人假设4尚不能反映结构风的相关性ALEALE有限元方法　与空间离散形式一样，运动描述方式也面临着选择的问题.采用Lagrange描述格式不存在确定自由液面位置的困难，并且方程中没有对流作用项出现，因而大大简化数值计算公式，节省大量的计算时间.然而Lagrange描述下的FEM对于会导致网格扭曲和纠缠的情况不能有效地处理，例如区域内部的流场可能存在涡旋，而它通常与边界的运动无关.ALE（2）采用Euler描述格式可以毫无困难地处理这些内部环流和剪切流，但引入了对流非线性项又不能很好地跟踪自由液面.正是

8、以上这两种描述方式均存在各自的不足，1974年，Hirt[8]在研究有限差分法时，提出了任意的Lagrange-Euler描述方法，简称ALE(ArbitraryLagrange-Euler)描述法.计算网格不再确定，也不依附于流体质点，而可以相对于坐标构架作任意运动.由于这种方法包含Lagrange观点，可应用于带自由液面的流动；但它仍保留了Euler观点，克服了纯Legrange方法常见的网格畸形的不如意之处，已逐渐成为连