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桁架結構范文1
關鍵詞：結構、桁架、節點。
中圖分類號：TU318文獻標識碼： A
節點是結構中力的交匯之處，是結構的“關節”，無論什么樣的結構，都必須要保證節點具備可靠的性能，使得節點在各種受力狀態下都能可靠的傳力。竹結構中的連接節點選用的型材與結構形式及其所用材料、加工制作和施工安裝等有著密切的聯系。竹結構中節點的性能與節點的連接形式、構造以及節點的類型等有關降。
一、桁架結構節點的分類
1、鋼桁架結構節點
鋼桁架整體節點以其制造安裝簡便、經濟效益良好被廣泛地應用于國內外的橋梁建造中，現已能夠全面地了解整體節點的特點和性能，并且可以成功分析出鋼桁架整體節點的相關研究成果。針對整體節點的構造設計、制作工藝、焊接工藝等相關問題進行分析、歸納和整理，對鋼桁架整體節點的承載能力、疲勞試驗、強度剛度等方面進行研究，通過對比國內外相關研究成果，對國內未來鋼桁架整體節點的研究方向得出相應結論，為以后整體節點的使用提供參考依據。
2、木桁架結構節點
木結構節點可以承受一定荷載、具有較好的彈性性能、能在一定程度上抵消水平推力作用、有一定的抗彎能力、允許產生一定量的部分地震能量從而具有減少整個結構地震響應的性能優點。結構是由節點和構件組合而成，其中節點是工程結構中較為關鍵的部分，它對整個結構的強度、剛度及延性都具有重要的影響。長期以來對于木節點的研究主要以試驗為主，理論及軟件分析為輔，采用松木、杉木為試驗原料，用均勻試驗法來定性、定量的分析材木節點的力學性能與幾何參數之間關系，通過試驗現象分析研究了不同材質不同尺寸的木材在三角形嵌壓時的破壞特點，并對試驗結果進行分析擬合，得到彎矩M與轉角θ的滯回曲線、包絡線及函數關系式；解明影響三角形嵌壓系的材料和幾何影響規律并建立符合試驗假設的三角形嵌壓的荷載變形理論計算設計公式；測出木材三角形嵌壓時不同位置不同方向的應變場分布，最后運用有限元ANSYS/LS-DYNA分析模塊對三角形嵌壓試驗進行模擬分析。通過試驗結果與模擬結果的對比分析研究，發現兩者具有較好地吻合性，說明采用有限元模擬分析木材三角形嵌壓的合理性。
3、現代竹桁架結構節點
現代竹桁架結構節點我們則以木結構與鋼結構的理論和規范為借鑒，探索和總結出竹構件的研究方法?，F代竹結構作為剛剛興起的建筑結構概念，其科學研究也剛剛起步，同樣，對其節點性能的研究也處于摸索階段。
二、桁架結構節點模型的設定
便于更加清楚的了解桁架結構節點，設定模型的對象為桁架鋼套節點，節點材料為現代竹，外包鋼套管，并用加強肋將鋼套管固定在節點上。
設定模型竹結構桁架鋼套節點的形式是如圖1-1所示，是本文將要展示的一種桁架結構節點，這種結構包括橫梁3和支撐立柱4，還包括一個鋼套1，所述鋼套1內部具有呈T形的通道，所述橫梁3橫向套接在鋼套1T形通道上部，所述支撐立柱4上端豎向套接在鋼套1T形通道下部并與橫梁3相抵接。所述鋼套1外部沿縱向并列設置有若干向外凸起的加強肋2。具體建模時，鋼套厚度優選為3-5mm，這樣就可以更好地保障支撐連接強度。
建立模型如圖1-1所示。
圖1-1現代竹結構桁架鋼套節點示意圖
三、桁架結構節點在實例中的應用
1、武漢?中國光谷廣場輕鋼屋蓋
武漢?中國光谷廣場輕鋼屋蓋采用了柱頂樹狀支撐的三角形鋼管桁架及單層橢圓旋轉殼,該實例利用了雙K型鋼管相貫節點設計情況,并分析了桁架節點設計計算假定對結構計算的影響;對無間隙相貫管節點中不可見相貫線是否必須進行焊接進行了分析,并介紹了足尺節點試驗研究的情況。
2、廣州國際會議展覽中心屋蓋
廣州國際會議展覽中心屋蓋采用了張弦桁架結構，該實例利用了雙K型鋼管相貫節點、大型鑄鋼節點、鋼索抗滑節點、滑動鉸支座節點等特殊節點式
結語
桁架結構節點運用在工程中將會避開了螺栓連接、釘連接等有一定的消弱截面，耐久性（孔進水）可能存在的一系列問題。并且可以分析出了該連接方式的受力性能及其影響因素（尺寸：厚度、長度，輔助銷釘位置等），解決現桁架連接牢固可靠、經濟、方便等問題，以便應用的推廣。
參考文獻：
[1] 范立礎．橋梁工程[M]，北京：人民交通出版社，2001．
[2] 劉建平．鋼管相貫節點的研究現狀和動向[J]．鋼結構．2003， 18(4)：13-15．
[3] 單波、周泉、肖巖．現代竹結構技術在人行天橋中的研究與應用[J]，湖南大學學報(自然科學版) 2009
桁架結構范文2
關鍵詞：高層建筑結構；轉換層；轉換桁架；結構抗震分析。
1. 高層結構轉換層的簡介
帶轉換層結構設計概念最初是由前蘇聯和東歐的學者于五、六十年代提出，他們提出了柔性底層房屋的方案即是上部各層為剪力墻，下部為框架的結構體系，這也是首次通過設置轉換層而取得底層大空間的嘗試；但是，實踐表明柔性底層房屋并不具有人們所期望的隔震、抗震能力，底層框架柱不能承受過大變形，在地震中容易破壞而使整座建筑物倒塌。我國在這方面的研究及實際工程應用始于70年代中期，1975年首先在上海天日路建成一棟13層底層大開間框架上部剪力墻的住宅，并對其進行了現場應力實測、光彈性試驗、鋼筋混凝土模型試驗及框支剪力墻有限元分析等一系列研究。這些研究為底部大空間剪力墻結構的整體剛度和樓層相對剛度的選擇和控制，提供了試驗和理論上的技術依據。
1.1 高層結構轉換層的分類
隨著高層建筑的發展，因建筑功能需要下部大空間，上部部分豎向構件不能直接連續貫通落地而在高層建筑中設置轉換層。轉換結構一般可歸納為4種基本形式：梁式、桁架式、箱形、厚板。
2 高層建筑桁架轉換層結構
2.1 桁架轉換層結構的受力分析
轉換桁架主要用于承受豎向荷載，轉換桁架的受力特征主要表現為豎向荷載作用下的受力規律。轉換桁架的工作機制可視為由多根截面較大的弦桿(梁)共同承擔上部荷載的工作機制，各腹桿改變了豎向荷載的傳力方向和位置，起卸載作用。根據桁架腹桿的分布情況的不同，高層建筑轉換桁架的結構形式主要有：空腹桁架、斜桿桁架、交叉桁架：但由于轉換桁架承受的豎向荷載往往是相當大的，有時上部較高的荷載，單層的轉換桁架在計算上無法滿足結構要求，此時就必須設置雙層或多層的轉換桁架結構，即疊層桁架轉換體系，當然還包括由于建筑立面美觀或結構簡化受力的目的而采用的無豎腹桿的交叉斜桿桁架；以及由于桁架受力較大，為更好的保證桁架端部與柱的錨固及減小桁架端部柱的內力，實際工程中往往將桁架體系伸過所要轉換跨的下一跨。
3 高層建筑轉換桁架的設計原則及構造要求
1.帶桁架轉換層的結構應按“強化轉換層及其下部、弱化轉換層上部”的原則，使轉換層上下主體結構的側向剛度盡量接近，平滑過渡。
2．將轉換桁架置于整體空間結構中進行整體分析。此時，腹桿作為柱單元，上、下弦桿作為梁單元，按空間協同工作或三維空間分析程序計算整體的內力和位移。計算時，轉換桁架按實際桿件布置參與整體分析，但上、下弦桿的軸向剛度、彎曲剛度中應計入樓板的作用。整體結構計算需采用兩個以上不同力學模型的程序進行抗震計算，還應進行彈性時程分析并宜采用彈塑性時程分析校核。
3．帶鋼桁架轉換層的結構設計中應按轉換層“強斜腹桿，強節點”：桁架轉換層上部框架結構按“強柱弱梁、強邊柱弱中柱”的原則，以保證轉換層的結構具有較好的延性，確保塑性鉸在梁端出現，能夠滿足工程抗震的要求。
4．換桁架的弦桿相鄰位置設置邊梁使其受力更為合理。如果在布置轉換桁架弦桿的二、三、四層的弦桿相鄰位置設置一根邊梁，保證與桁架相鄰的樓面的荷載通過與桁架節點相連的橫梁以集中力的形式傳遞至桁架的節點上，這樣可以使轉換桁架的弦桿受力特點更與普通的桁架一致，即弦桿的受力形態以軸力為主，盡量減少弦桿受到彎矩作用，特別是平面外彎矩的作用，使轉換桁架的受力更為合理。
5．轉換鋼桁架的下弦鋼骨混凝土部分后澆使型鋼鋼骨預先受力。由于桁架下弦為主要受軸向拉力作用的構件，在計算中我們主要以型鋼構件輸入進行計算，而在實際的設計中為了使下弦桿與周邊的梁與板更好的連接，設計人員將下弦枰設計成為以型鋼為鋼骨的鋼骨混凝土。在軸向拉力的作用下，由于鋼的極限拉應變遠大于混凝土的極限拉應變(鋼筋的極限拉應變將達001)，為了使型鋼鋼骨預先受力、混凝土內的裂縫開展較小，設計時采取了下弦桿混凝土后澆的做法。這樣，當上部較大荷載作用至轉換桁架時，下弦的型鋼受到較大的拉力，產生了相當的拉應變，然后在澆筑混凝土時，型鋼內增加的拉應力相對有限，大大的減緩了混凝土內裂縫的開展。
6．《高層混凝土結構技術規程》規定轉換層結構的樓板厚度不宜小于180mm。并配置雙層鋼筋，而在前面的分析中我們已經知道，當弦桿考慮板的作用時，對轉換桁架的受力更為有利。這一方面可以使設計人員在建筑的限定梁高的情況下充分加大弦桿的剛度：另一方面作為轉換桁架弦桿平面外穩定最有力的支撐和保障構件，加厚樓板后可以更好的保證桁架弦桿的平面外的穩定。另外，結構的水平力傳遞主要依靠樓板和轉換構件，因此樓板和轉換構件都要承受較大的剪力，并且有一個交互和傳遞的過程，如果轉換桁架的弦桿僅有一側的樓板可以相連，可以加厚與之相連樓板的板厚，這樣更好的保證轉換桁架上的水平力向轉換層樓層平面內轉移，使轉換層的整體受力更加均勻。
4 高層結構的抗震分析方法
除特殊規定外，建筑結構應進行多遇地震作用下的內力和變形分析，此時，可假定結構與構件處于彈性工作狀態，內力和變形分析可采用線性靜力方法或線性動力方法。規則且具有明顯薄弱部位可能導致地震時嚴重破壞的建筑結構，應按規范有關規定進行罕遇地震作用下的彈塑性變形分析。此時，可根據結構特點采用靜力彈塑性分析或彈塑性時程分析方法。
模態分析用于確定設計結構的振動特性，即結構的固有頻率與振型，它們是承受動態載荷結構設計中的重要參數。同時，也是后面要進行的譜分析和動力時程分析的前期分析過程。
非線性靜力分析(pushover)法是一種簡化的非線性地震反應評估方法。其基本原理是：在結構分析模型上施加按某種方式分布的荷載(如均勻荷載，倒三角荷載，一階振型荷載等)模擬地震水平慣性力，并逐級按比例增大，直到結構達到預定的狀態(位移超限或位移達到目標位移)，然后評估結構的性能。它沒有嚴密的理論基礎，基于兩個假定：(1)結構的地震反應受單一振型控制，可以忽略高階振型的影響，因此多自由度體系可以等效為單自由度體系；(2)控制結構地震反應的振型不發生變化。顯然，對于大多數結構，這兩個假定都無法滿足，但是它提供了一個評估結構地震反應尤其是非線性地震反應的簡單而有效的方法，該分析法能追蹤結構從屈服直到極限狀態的整個非彈性變形過程。許多學者的研究表明，對于短周期和響應為一階振型為主的結構，利用上述兩個假定來預測其地震峰值響應，能得到令人比較滿意的結果。同一般的非線性靜力分析方法相比，pushover分析法有以下特點：(1)pushover分析需要預先假定一個荷載分布模式，這同一般的非線性靜力分析確定的外荷載不一樣。(2) pushover分析需要預先確定同結構性能相關的位移極限，如屈服位移、倒塌破壞極限位移等。(3) pushover分析的結果是特征荷載和特征位移之間相互作用的曲線。(4) pushover分析還需要同能譜分析相結合，以完成最終對結構性能的評估。
2000年Balram Gupta,M.EERI,和Sashi K.Kunnath提出了改進的基于反應譜理論的pushover分析法，與傳統的pushover分析法相比該方法的不同之處在于：(1)現行的方法采用某一特征場地的反應譜定義加載模式；(2)隨著結構動力特性的改變所加的荷載大小也隨之改變。改進的適應譜pushover分析法的基本步驟如下：
建立結構的數學模型
確定結構中不同單元的非線性力-位移關系，即確定初始剛度，屈服彎矩和屈服后剛度。
求解特定場地下的有阻尼彈性反應譜。
求解結構體系的周期和振型向量和振型參與系數。
其中：第j階振型的振型參與系數
第i個質點在j階模態下的位移
第i個質點的重量
N層數
計算n個模態下的力分布模式：
其中：第j階模態下第i個質點的恢復力
第j階模態的加速度反應譜值
6）.求解各階模態下的基底剪力并按SRSS(或CQC法)組合得到基底總剪力：
7）.將各層所受的力按系數均勻增大：
其中：
，結構所受基底剪力的估計值； 需要施加的荷載步
8）.逐級施加荷載進行靜力分析。
9）.計算單元力，位移，層間位移，轉角等
10）.在每一荷載步計算結束后檢查單元內力是否超過屈服值。當任何一個單元屈服后須重新計算單元剛度矩陣。
11）.重復以上步驟直至達到最大基底剪力或最大層間位移。
為便于對相關分析結果進行對比，桁架轉換層高層建筑擬采用Gupta等人提出的改進的pushover分析法的基礎上做適當的改進。采用這樣的方法能比較好的形成對比與掌握分析過程。
5 展望
由于時間和水平有限，本文需要解決的問題還有很多，為了深入研究此類帶桁架轉換層結構的抗震性能，仍有以下工作值得開展：
(1)豎向地震作用對此類帶轉換層的高層結構有一定影響，值得深入探討。
(2)對于靜力彈塑性推覆分析，如何合理的選取水平荷載模式，在理論和實際應用中，仍需進一步研究。
(3)在罕遇地震作用下，用彈塑性時程分析會得到比較精確的結果，但由于彈塑性時程分析計算復雜，特別是對這類桁架轉換層結構。其工作量非常大，具體實施起來較為困難。
參考文獻
[1] 中華人民共和國國家標準(GB50011-2001),建筑抗震設計規范.中國建筑工業出版社,2001．
[2] 中華人民共和國行業標準(JGJ3-2002),高層建筑混凝土結構技術規.中國建筑工業出版社2002．
[3] 廖紅兵,帶高位轉換層的高層結構抗震設計及性能分析[d],重慶大學,2006.
桁架結構范文3
【關鍵詞】 ANSYS 桁架結構 優化選型
1 工程概況
混凝土運輸系統是大體積混凝土工程順利實施的關鍵。混凝土熟料從拌和系統出來后經水平運輸和垂直運輸到澆筑作業面，施工中，根據地形、工程量、混凝土性質和企業能力等采用不同的運輸方式。對于水平運輸，中小型工程一般采用斗車或罐車，大型工程一般采用罐車、自卸汽車或皮帶機運輸；對于垂直運輸，中小型工程一般采用溜槽、人工翻倉、汽車吊、輸送泵等，大型工程一般采用塔式起重機、門式起重機、塔帶機和纜機等。
某水庫是一座大（2）型水庫，其進水塔為2級建筑物，相鄰的兩個進水塔高度分別為102m和86m，均為岸坡式建筑物，混凝土工程量13.2萬m3，塔體采用限裂設計。[1]
結合兩個進水塔均為岸坡式建筑物，根據現場地形確定了以下運輸方案。在施工道路旁架設皮帶機（簡稱1#機）進行水平運輸，通過鉛直布設的box管進行垂直運輸，box管的下端再架設一條皮帶機（簡稱2#機）把混凝土輸送給倉面布料機，360°旋轉的倉面布料機兩端掛直徑420mm的象鼻溜管進行倉面布料，當完成2～3個澆筑層（一般每層3m）需要上升布料機時，用900tm塔式起重機把2#皮帶機和布料機提升布設，進行下一循環的作業。
該方案雖然能夠滿足施工強度要求，資金投入相對較少，但亟待解決混凝土輸送桁架結構選型這一技術問題。
2 桁架結構的有限元模型
有限元模型建立是否恰當會直接影響到工程計算結果的可靠性。所謂建立模型，就是結構的離散化，對結構施加約束條件和荷載，然后進行計算分析。因此，選擇合適的計算模型和單元模型是十分重要的。
本文中，在建立ANSYS模型時采用桿單元Link8來模擬二力桿，可用梁單元Beam4來模擬可承受拉、壓、彎、扭的受力單元。根據設計規范的要求設置荷載布置，然后荷載由橫梁傳遞到桁架的各節點引起桁架共同受力。本文主要從兩個方面對桁架結構進行優化，（1）對鋼站柱個數進行優化；（2）對結構中鋼站柱的位置進行優化。備選方案總共3個，A方案：鋼站柱兩個，橫坐標分別為23m和46m，施加的等效荷載為547.9KN；B方案：剛站柱一個，橫坐標為23m，施加的等效荷載仍為547.9KN；C方案：剛站柱一個，橫坐標為35m，即位于皮帶機的中間位置下方位置在2/3處，施加的等效荷載仍為547.9KN。不同方案的鋼站柱的位置及其數量如表1所示。該桁架結構三維模型中包含單元939個，結點387個。不同方案對應的有限元分析模型如圖1、圖2、圖3所示。
有限單元法是一種有著堅實的理論基礎和廣泛的應用領域的數值分析方法。從選擇未知量的角度來看，有限單元法可以分為三類，即位移法、力法及混合法，其中最常用的是有限元位移法。本文擬用混合法對三種方案下桁架架構模型進行ANSYS仿真分析，并對三種方案進行對比優選。該桁架結構三維模型中包含單元939個，結點387個。不同方案對應的有限元分析模型分別如圖1、圖2、圖3所示。
3 結果分析
應用ANSYS軟件對產品進行模擬和分析時，一般要經歷三個步驟，即前處理、求解計算和后處理。具體本文中結構優化設計的步驟如下：1）參數化建立模型；2）求解；3）提取并指定狀態變量和目標函數；4）進行優化設計；5）查看設計結果。本文桁架結構仿真優化分析所使用的材料參數如下：彈性模量E=2.06×105；泊松比0.3；材料密度7.8×103；容許應力215。
空間桁架結構的設計應驗算其強度，剛度和穩定性。理論分析和工程實例都表明，當空間桁架結構跨度比較大時，其設計一般是受穩定性控制的，且穩定分析首要的是計算其臨界荷載。
綜合不同方案的ANSYS仿真計算結果，分析可知：三種方案中單元的最大拉應力及最大壓應力均小于Q235鋼的強度215Mpa，即三種方案均滿足強度要求；三種方案桁架結構的位移滿足規范的要求，均不會發生失穩破壞。結合工程所處的地質條件及地形，并對三種方案計算結果進行橫向對比分析可知：A方案，可滿足設計要求及工程實際需要，但其桁架結構搭設難度大，造價高，維修難度大；B方案，可滿足設計要求及工程實際需要，較A方案而言整體造價有所降低，但剛站柱高度需達到46m；C方案，可滿足設計要求及工程實際需要，較A、B方案而言造價低，經濟效益高，且剛站柱高度只需達到30m，而且桁架結構搭設難度較A、方案也較低。綜合分析可知，該桁架結構應選用C方案。
在工程實際中，在選用C方案的基礎上，又對桁架結構桿件的截面進行了進一步優化。為工程創造了更大的經濟效益及社會效益。
4 結語
本文根據工程的設計要求及實際需要，在ANSYS10.0環境下，建立了桁架結構的三維有限元模型，通過仿真計算得出不同方案中各桿的應力、結構的位移。有限元計算結果表明：三種方案下的桁架結構均能夠安全承載，其最大應力值和最大變形量均在允許的設計范圍內，不會引起結構的破壞或變形量過大。結合桁架的實際工作環境及工程造價、經濟效益，我們優選C方案為最終方案?；贏NSYS的有限元三維仿真分析為結構安全驗算及方案優選提供了理論依據和積極的現實意義。
參考文獻：
桁架結構范文4
關鍵詞：高空散裝；異型鋼管桁架；施工
Abstract: the use of space as a steel truss roof structure has many advantages, and to not only satisfy the stadium the large span requirements, and as a structure system, it is in line with the development of large spatial reticulated structures need to create the perfect combination of art and mechanics of the design concept. Such structure form a wide range of engineering practice, has a strong momentum of development. Combined with a steel structure engineering practice, the steel structure truss construction method made Suggestions, and peer discussion.
Keywords: high altitude bulk; Alien steel truss; construction
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號
1、引言
近年來,鋼管結構不僅在海洋工程、橋梁工程中得到了廣泛應用,而且在工業及民用建筑中的應用也日益廣泛,鋼管結構在我國建筑結構中的應用也越來越多,如寶鋼三期工程中采用方管桁架,吉林滑冰練習館、哈爾濱冰雪展覽館、上海“東方明珠”電視塔和長春南嶺萬人體育館均采用方鋼管作為主要結構構件,廣州體育館屋蓋采用了方鋼管和圓鋼管,上海虹口體育場采用圓鋼管作為屋面承力體系,成都雙流機場屋蓋采用了圓鋼管作為主要受力構件。
2.工程概況
某結構鋼管桁架工程，共由38榀主桁架組成，平面形狀呈半橢圓形，軸線位置復雜，懸挑長度不一，最大懸挑長度15m，造型飄逸。桁架種類多，拼裝難度大。能有一種安全便捷的方法解決該類型桁架的安裝，必將帶來良好的經濟效益和社會效益。
3、施工準備
3.1方案的選擇
采用桁架地面組裝，單榀桁架吊裝的施工方法。采用此方法施工，鋼結構的安裝、焊接、防腐可在地面上完成，施工人員操作起來安全便捷將施工圖節點不完整的部分進行二次設計，通過分解先繪制成三維效果圖，根據三維效果圖設計出單榀桁架結構面施工圖，最后形成單榀桁架的最終實物模型。
3.2施工工藝
單榀桁架安裝---桁架焊接---防腐涂裝---竣工驗收。
4、施工方法
4.1單榀桁架安裝
4.1.1測量放線。桁架由上弦、下弦、腹桿和支撐組成。使用經緯儀、鋼尺、垂線等放線工具找出支座位置，確定桁架下弦、上弦所在平面及桁架各節點的坐標位置，并在腳手架上相應位置做好標記，調整腳手架的高度及支撐點位置。
4.1.2下弦桿安裝。下弦桿安裝在支座及鋼管柱安裝完成后進行，安裝時必須復核支座跨度、桁架弦長、弧長、弦高等，并用腳手架支撐牢固。
4.1.3上弦桿及腹桿安裝。上弦桿及腹桿的安裝應從桁架中心向兩側順序安裝，安裝前依據設計圖紙的節點坐標在桁架上下弦安裝腹桿的位置標出節點，并標明腹桿的規格、編號、安裝方向等參數。安裝宜兩側同時進行，對稱安裝以減小變形和累計誤差。
4.1.4安裝過程中隨時檢查桁架的幾何尺寸，如網格的對角線、桁架每個單元的弦長、弧長、高度及節點安裝的誤差等，發現問題及時進行調整。
4．2桁架焊接
4.2.1桁架弦桿對接焊縫采用全熔透的焊接工藝，焊接設備采用逆變直流弧焊機，所選用的焊條型號應與主體金屬相匹配，本工程采用型號為E4303焊條。不同強度的鋼材焊接時，焊接材料的強度應按強度較低的鋼材采用。所有的熔透焊縫處均需打焊工鋼號。焊工必須考試合格后方可施焊。構件焊接前將焊接區域的鐵銹污物等清除干凈，復查焊區坡口情況確認符合設計要求方可施焊。焊接后應清除熔渣和飛濺物，并在焊縫附近打上焊工的鋼印代號，焊縫金屬表面焊波均勻，不允許有裂縫、弧坑裂縫、焊瘤、表面夾渣等缺陷。焊接要求符合JGJ81―2002建筑鋼結構焊接技術規程。
4.2.2焊接質量檢查：a．焊接完畢，焊工應清理焊縫表面的熔渣及兩側的飛濺物，檢查焊縫外觀質量。檢查合格后應在工藝規定的焊縫及部位打上焊工鋼印。b．焊縫外形尺寸應符合現行國家標準GB10854―1989鋼結構焊縫外形尺寸的規定。
4.2.3對于對接接頭、T形接頭和十字接頭坡口焊接，在工件放置條件允許或易于翻身的情況下，宜采用雙面坡口對稱順序焊接；對于有對稱截面的構件，宜采用對稱于構件中和軸的順序焊接。
4.2.4對雙面非對稱坡口焊接，宜采用先焊接深坡口側部分焊縫、后焊淺坡口側、最后焊完深坡口側焊縫的順序。
4.2.5引進技術，提高相貫線精度。鋼桁架結構的最大難點就在于對相貫線切割的控制上，相貫線精度的把握直接關系到下面焊縫的焊接質量。傳統的相貫線確定方法為手工制圖，手工方法效率低、精度差，顯然不適用于這種大型構件的工程。為此，在施工中我們引用了一套電腦軟件，根據圖紙將每根桿件的長度、管徑及相交的角度等等相關數據輸入程序，就會得到這個節點的相貫線，然后由打印機直接打出大樣圖。通過這套軟件，不但確保了相貫線的精度，而且大大提高了工作效率。
4.3除銹
經除銹后的鋼材表面，應無可見的油脂和污垢，并且幾乎沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物，才能進行下道工序，除銹合格后的鋼材表面，如在涂底漆前已返銹，需重新除銹。
4.3.1表面清理
刷前將需涂裝部位的鐵銹、焊縫藥皮、焊接飛濺物、油污、塵土等雜物清理干凈。本工程現場需要進行底漆補涂的區域主要是現場焊縫區域，包括鋼管間焊縫及支座焊縫。對于在運輸和安裝過程中發生了破損的底漆也應補涂。底漆補涂之前應對涂漆部位進行清理，去除油污等，對于發生銹蝕的應采用手工除銹方法除銹。
4.3.2防腐涂裝
嚴格控制涂料質量，要求必須符合國家標準，不合格及過期涂料嚴禁使用，所使用的任何一種涂料都應具備下列條件：產品說明書、產品批號、生產日期、防火標志、合格證及檢驗資料。
涂料工藝參數：包括閃點、比重、固體含量、表干、實干時間、涂覆間隔時間、理論涂覆率、一道涂層的干濕膜厚度；規定溫度下的粘度范圍；規定稀釋劑、稀釋比例降低的粘度及對各種涂覆方法的適應性等；涂料主要機械性能指標及組成的原料性能指標；涂料廠對表面除銹等級，涂裝施工環境的要求等；多組分涂料的混合比及混合后使用時間的指導性說明；構成涂層系統的各層涂之間應有良好的配套性，底、中、面漆應選同一廠家的產品。補涂金屬表面溫度低于露點以3℃和相對濕度大于85％時，不得進行涂裝(具體按涂料性質和涂裝說明書進行)，涂裝作業應在清潔和有遮蔽環境的涂裝工作間中進行。
4.3.3防腐油漆刷涂的基本操作法
使用漆刷時，一般應采用直握方法，用腕力進行操作；涂刷時就應蘸少量油漆，刷毛浸入油漆的部分應為毛長的1／3～1／2；對干燥較慢的涂料，應按涂敷、抹平和修飾三道工序進行；對干燥較快的涂料，應從被涂物一邊按一定的順序快速邊連續地刷平和修飾，不宜反復刷涂；刷涂順序，一般應按自上而下，從左到右，先里后外，先斜后直，先難后易的原則，使漆膜均勻、致密、光滑和平整；刷涂的走向，刷涂垂直平面時，最后一道應由上向下進行。刷涂水平表面時，最后一道應按光線照射的方向進行；刷涂完畢后，要將刷子妥善保管，若長期不使用，須用溶劑清洗干凈晾干，用塑料薄膜包好，存放在干燥的地方，以便再用。
4.3.4涂層的外觀要求
涂層表面色澤均勻、平整光滑、無流掛、不產生明顯桔紋，不允許存在各類污物及斑痕等。涂層的外觀應符合設計規范及廠方要求，并達到設計厚度。
4.4安全注意事項
搞好職工安全教育，使施工人員熟知本工種的安全技術規程。構件吊起時，吊索必須綁扎牢固，繩子扣必須在吊鉤內鎖牢，嚴禁用板鉤鉤吊構件。高空作業人員必須系安全帶，地面作業人員必須戴安全帽。高空作業人員必須系安全帶，地面作業人員必須戴安全帽。構件起吊過程中，構件旋轉范圍內嚴禁站人，吊運構件真地按設計圖紙尺寸進行鋼筋配料，嚴禁用板鉤鉤吊構件。
結束語
鋼管桁架結構的線條流暢，體形優美，易于實現建筑設計的藝術追求；鋼管截面慣性半徑較大，可減輕自重，從而經濟優良，因此鋼管桁架在建筑中得到廣泛的應用。焊接技術在鋼管結構的施工安裝中占有重要的地位，無論從焊接節點構造、焊接工藝和無損檢測技術都有些特殊的要求。
參考文獻
[1]屈桂林.奧運“道”場里的科技之光[N].中華建筑報.2007年.
桁架結構范文5
關鍵詞：鋼結構 復雜桁架施工難點施工技術
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著城市建筑類型的多元化，建筑結構以及材料也得到了發展，尤其是鋼結構的采用得到了拓展，已經形成了體系化。鋼結構的質量在很大程度上得到了提高，這就使得跨度更大結構更加負載的鋼結構體系被應用到建筑上，在為工程項目提供了豐富結構選擇的同時也增加了施工的難度，尤其是飄帶類重型負載桁架解結構的施工，對施工組織與管理都提出了更高的要求。
項目概況
某酒店的主體結構采用的是鋼框架結構體系，其結構設計為十二層以上為懸梁結構，所以在二層設置了轉換正交桁架，在桁架間設置了交叉的斜支撐，以此提高整個結構的抗扭轉強度，提高建筑的穩定性。在轉換層的以下僅僅設計了兩排受力支撐柱，其橫向間隔和縱向間隔分別為5.4m和13.2m。
項目施工的難點
在施工前分析整個工程的難度可以總結為以下幾點：首先，是施工量大且面積廣，針對桁架的安裝和制作必須進行一體化管理，而工程中預計采用鋼材近萬噸，而主建筑面積為7萬平方，屬于典型的量大面積廣的工程類型，這就給施工技術選擇、指揮管理、工程構件生產帶來較大的困難。
其次，工程要求緊張，按照業主的要求施工的時間僅為150天左右，而現場垂直運輸工具不僅僅要為鋼材吊裝服務，也要為土建工程服務，這就對其調度與管理提出了難題，尤其塔吊與塔群之間的配合問題亟待解決。
再有，施工過程中專業多，施工交叉多，管理協調難度大，工程因為時間期限短，所以多工種施工時間交叉的情況嚴重，這就必須制定合理的施工計劃來協調。
最后，因為地基屬于細泥砂土質，所以比對其進行固化處理，以防止其在降水后出現超過標準的沉降，從而影響吊裝機械的行走，進而出現安全隱患或者影響工程質量。
3、桁架施工的總體思路
針對上述的困難，結合實際情況與經驗，施工前制定了相應的安裝施工總體方案，以此提高管理與協調的效果。確定的桁架安裝方案為：按照伸縮縫的位置對整個施工面進行單元劃分，將建筑分為三個施工單元，從東面開始施工，然后進行西面單元施工，中間單元跟進，每個單元在安裝時以單元的核心筒為中心進行合攏，順序為先柱子后梁件吊裝，高空原位對接的方式完成作業，立面上從下向上，水平向從核心筒向兩邊輻射，這樣既可進行同時施工作業。其中地下鋼柱和預埋件、二次桁架連接桿、二層以上的柱、梁、散裝桁架等采用沿著主體樓框架布置的塔吊完成施工，而二層平面縱向桁架結構先完成拼裝成榀后再由履帶吊完成吊裝。
4、具體的施工技術
4.1桁架的拼裝
桁架的拼裝與吊裝是按照拼裝后吊裝的思路進行的，所以吊裝桁架前應進行組裝。首先，本工程桁架的結構為平面結構，桁架的散件按照批次發到施工現場，進行檢查后進行拼裝施工，其采用的臥式拼裝。即在拼裝現場設置10cm的碎石渣道并平整壓實，然后鋪上胎架板，因為當地的細砂地質在降雨后會出現沉降，這樣會影響整體平拼裝的精度，同時工程中桁架的單體重量大，所以就要胎架必須具備較好的整體性。根據實際情況需求，胎架可以采用20mm標準鋼板，尺寸為2000×8000密碼，以保證受力面積。每一個胎平行鋪設四塊鋼板，現場設置四個拼裝胎架，鋼板鋪設完成后利用角鋼連接，使之成為整體，并在鋼板的四周置入螺紋鋼筋加以固定。然后將桁架定點精確放樣到鋼板上，按照分段位置調整拼裝胎架，并將胎架與地面鋼板焊接固定。胎架為H型鋼材，制作為馬鐙狀，高度為80cm。
4.2桁架拼接
在胎架鋪設完成后，就可展開對桁架的拼裝，順序是先主弦桿再腹桿，等所有的桿件都拼裝完成后在進行尺寸檢驗，確認無誤后才能進行焊接固定。
4.3拼裝質量要求
地面拼裝質量的優劣將直接決定高空對接以及工程的質量，所以在拼裝是應對其進行嚴格的測量與審核，這是保證鋼結構質量的關鍵工序，測量驗收應貫穿與拼裝工序的始終，對各個工序都要進行尺寸的核定，各種檢測需要全方位實施，使得拼裝過程與尺寸都滿足規范需求，以及項目設計要求。
5、鋼柱、梁的安裝
工程中地下結構往往會跟隨土建進行，在具備安裝條件后應同步開展。圓管柱分為兩段進行吊裝，起重量劃分應按照吊裝設備的情況設置，如工程中每段重量小于7噸，長度4-8m；方管柱則按照3層1節和兩層1節的方式進行吊裝，鋼梁按照自然分段進行施工。
轉換桁架的施工
工程中桁架的結構較為復雜，分為橫縱兩向，同時存在與二層的主體結構上，桁架頂面的高度為10m，桁架的高度為2m，現場地面的標高為-7m，安裝頂部高度為18m。桁架安裝的過程中，所有的縱向桁架平都是拼裝為榀后進行整體化吊裝，橫向桁架則為散件拼裝，安裝前面的總體方案進行施工。下面就注意介紹縱橫兩向的施工過程：
縱向桁架施工，采用的整體吊裝，拼裝成榀后進行吊裝，每個單元從核心筒附近構件開始進行向中間推進，每一跨由內向外進行。每段桁架吊裝最重設置為21t，采用39m主吊臂的履帶吊即可完成其吊裝工作。履帶吊投入使用前應對其行走道路進行處理，鋪墊碎石以保證其承載吊裝時出現在載荷，要求地面耐力應大于12噸每平米，每臺履帶吊在吊裝前還應在吊位鋪設路基箱，保持其穩定。
橫向桁架的施工，在安裝中橫向的桁架構件數量較少，所以不能拼裝成榀后進行安裝，所以直接采用散件的安裝方式完成組合，同時桁架間的連接桿也是利用散裝方式完成，安裝是先下弦在腹桿，然后再安裝上弦桿，完成與整體的拼裝。
結束語：
從總體看，工程中因為整個鋼結構的施工量大且面積廣，結構相對復雜，所以在施工技術上必須采用更加合理的方式才能完成對桁架的安裝，并保證在工期內竣工。所以本項目采用的是單元化的施工模式，并對鋼結構的情況進行分類，組織縱向桁架先拼裝后吊裝，而橫向桁架則是散裝完成安裝，保證了工程的順利完成。
參考文獻：
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桁架結構范文6
Cao Jingchao
（Guangdong Province Erguang Expressway Co.，Ltd.，Huaiji 510006，China）
摘要：吊籃在施工過程中運用廣泛，但對于吊籃的理論研究，特別是對于特殊情況下大跨度吊籃理論研究較為缺乏。本文對某橋梁大跨施工吊籃桁架結構采用Midas/Civil進行有限元分析和設計，通過理論計算，結果得出該吊籃結構強度與剛度符合要求。為了檢驗有限元分析的理論計算，采取理論計算方法與之對比，結論顯示，兩者基本相符合。結論可為吊籃施工與設計計算提供參考。
Abstract: Basket was widely used in the construction process. However, the theoretical research on basket is relatively deficiency, especially long-span basket theory under the special condition. This paper used Midas/Civil to conduct Finite Element Analysis and Design on long-span basket truss structure. Through calculating, the results indicated that the basket structure strength and stiffness meets the requirement. In order to check the finite element analysis of theoretical calculation, we adopted the theoretical calculation method to compare with it, and the result shows that the two of them is basically in accordance with each other. The conclusion could provide the reference for basket construction and design calculation.
關鍵詞：吊籃 桁架結構 有限元分析
Key words: basket；truss structure；Finite Element Analysis
中圖分類號：TU3文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）21-0088-02
0引言
吊籃是建筑工程高空作業的一種建筑結構，作為幕墻安裝，外墻清晰，表面粉刷等之用。目前，吊籃在我國得到了廣泛的應用，使我國不僅成為世界上最大的生產大國，而且成為世界最大的吊籃使用國家之一。雖然吊籃在我國已有近25年的發展歷史，但其基本結構、作業范圍和外觀形狀并沒有顯著變化，而就我國吊籃的品種和規格而言，與發達國家相比還有較大的差距。發達國家吊籃產品的技術發展主要表現在：①驅動和摩擦傳動方式的改進以達到節能或提高功效為目的，使產品向多樣化發展；②籃體結構的異型化和模塊化組合以及提升能力的不斷增加，擴大了吊籃的應用范圍；③懸吊支承結構的改進，使吊籃的支承體系多樣化和輕便化，適用不同建筑結構的要求。這三個方面的改變，是吊籃產品中技術發展的具體體現，從而使吊籃的應用范圍更加廣闊。本文以一工程為背景，針對籃體結構的異型化和模塊化組合以及提升能力的不斷增加，擴大了吊籃的應用范圍這一方面的技術欠缺有一定的補充，通過有限元計算和理論驗證，證明了大跨度吊籃桁架結構設計的合理性。
1工程概況
吊籃通常多采用鋼桁架結構，下面為某鋼筋混凝土箱型橋梁的施工吊籃，該吊籃桁架的跨度為48.0m，桁架高1.7m，其結構形式如立面圖1所示。
2Midas/Civil進行建模與有限元分析
2.1模型建立對吊籃鋼桁架模型立采用立體建模，共374個節點，872個單元，材料選用Q235鋼，截面分別有弦桿截面、斜桿截面和豎桿截面，約束為一個在16號節點處的鉸接和三個豎直向上的鏈接，分別為14號、360號、362號節點，如圖2吊籃模型圖所示。
2.2 有限元分析結果與分析邊界條件分為兩組，一個是支撐邊界組，另一個是鉸接組，支撐邊界組是指約束整體吊籃桁架，鉸接組是吊籃節段單元之間的連接。經過計算每個吊籃階段單元的自重為7.91kN，平均到下弦桿單元也就是1.32kN/m；考慮到附加荷載，因此額外增加0.2倍自重荷載，由此自重為1.584kN/m。采用均布荷載施加，每根下弦桿單元承受均布荷載為0.792kN/m。移動荷載主要為人群荷載，采用8個80kg的小車在建立在下弦桿梁單元上的車道之上來回跑動。
荷載組合主要考慮1.2自重+1.4移動荷載的最不利組合，查看在該組合下的支反力，應力，彎矩和撓度。
通過Midas/Civil軟件對吊籃桁架的模擬運算，得出最大支反力為32.24kN，最大剪力為16.96kN，最大彎矩為3.21kN?m，組合應力最大值為98.6MPa,最大撓度為121.5mm,在下弦桿上最大撓度值為113.0mm。
3理論計算
桁架的撓度計算：桁架鋼結構的撓度一般由兩部分組成，一是由單銷間隙產生的非彈性撓度，另一部分是有荷載引起的彈性撓度，兩者疊加為橋梁的撓度。
①非彈性撓度的計算。先定義α，α為相鄰兩跨拼裝單位之間由銷孔間隙產生的響度轉角（弧度制），?琢＝■=■=1.17×10-5，
式中：?駐l――單銷與銷孔之間的間隙，?駐l=1mm；h――桁架拼裝單位的高度，桁架高h=1700mm。
由此，可以計算出吊籃的非彈性撓度值:
fo=d■sin■?琢=6000×8×sin?琢=56.16mm，
式中fo:――簡支梁跨的非彈性撓度（mm）；d――桁架拼裝單位的長度（mm）；n――每一跨的桁架拼裝單位數；
②采用B.C.卡秋林公式計算由荷載引起的桁架彈性撓度如下：
f=■1+（tan?準1+cot?準1）×■×（1.61-0.335■）Kdf
式中：f――桁架由活載引起的彈性撓度（m）；l――桁架的計算跨度（m）；ho――桁架在支座處的計算高度（m）；h――桁架的計算高度（m）；?準1――跨中斜桿與垂直線之間的夾角（°）；E――桁架所用材料的彈性模量（kgf/cm2）；Kdf――活載的橫向分配系數，Kdf=0.1767；I――桁架截面的慣性矩，I=7.36×105cm4；Keq――活靜載的等撓度等代荷載（kgf/cm）。
該吊籃跨度48m，桁架在支座的計算高度h=1.7m，跨中斜桿與垂直線的夾角正余弦值為tan?準1=■=0.588，cot?準1=1.7鋼材的彈性模量為E=2.1×106Kgf/cm2，活靜載等撓度的等代荷載Keq=0.8+0.66=9.37Kgf/cm，則可求出桁架由活載引起的彈性撓度f=6.21cm。因此理論計算的吊籃桁架撓度值為56.16+62.1=118.3mn。
根據鋼結構規范，“樓（屋）蓋梁、工作平臺梁和平臺板的主梁或桁架（包括設有懸掛起重設備的梁和桁架）的允許撓度值L/400=120mm，可知該撓度計算滿足要求。
4分析與結論
通過對吊籃桿件的受力和撓度的理論計算，得出吊籃鋼桁架結構中構件的承載能力，以及桁架結構在荷載作用下的豎向變形值。再通過Midas/Civil軟件的建模和計算，得出，吊籃桁架的模型實體，并在動靜荷載作用下得出的剪力、彎矩、應力和撓度。綜上所述可以出以下結論：①下弦桿在第一節段與第二階段相接處剪力與彎矩最大，而該處最大剪力、最大彎矩都相當小，顯然滿足要求。②計算得出組合應力最大值?滓＝98.6Mpa＜[?滓]=235Mpa，滿足要求。③最大撓度值位于跨中兩邊加強圓鋼桿件上，為121.5mm，跨中受力構件，即下弦桿最大撓度值為118.3mm＜L/400＝120mm，滿足要求。
通過以上計算從理論上證實了6m×8=48m大跨度的桁架吊籃安全可行。
參考文獻：
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