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大型雕塑AG真人结构设计实例分析

产品介绍

  工程设想大型雕塑布局设想实例阐发 (机械工业第四设想研究院,河南洛阳471039)摘要:鉴于大型雕塑的形态复杂多样,其布局受力情况也随之变化,因而,雕塑的布局设想无法间接遵照现行设 计规范,需要进行特地阐发研究,开展专项设想。针对具体的典型实例,按照抗震机能方针,从多个角度进行阐发, 以确保布局的平安合用。 环节词:大型雕塑;复杂高层;抗震机能设想 ANALYSIS 0F THE STRUCTURAL DESIGN OF ALARGE BUDDHA SCULPTURE ZhaO Guangming Liu Zilong Q{Yu Wang HOngzhu Huang Jje GuO HuIqIang Wan Yeqing (sCIVIC Enginee打ng Corporation,Luoyang 471039.China) AB印取ACT:In View alargeBuddha sculpture稍th complicated variousfoms,causing structurebehavior.its structure design can directlyfollow any current design standards,thus specialresearch designshould typicalprqect seismicperformance,more analyses have been performed from several angles project.KEY WORDS:large sculpture;complicated high一^se;seismic performance-based design l工程概况 本工程位于青海省一国度地质公园内,是公园 景区开辟的大型佛像雕塑景不雅。塑像立于景区核心 一座海拔2 668 m的山顶上,工程总高度99.9 分为下部基座和上部钢布局雕塑两部门。下部基座长宽均为85 m,高度27.。9 m,分为5层,呈塔形向上 逐步收进至长宽65 m65 m,其功能次要是释教文 化的展现和参不雅旅逛。上部钢布局雕塑高72 一坐佛制型,其内部无建建功能,建成后为国内最大坐佛之一。全体结果如图1所示。 图1公园从题雕塑结果 2从体布局形式 布局系统:下部基座为钢筋混凝土部门框支剪力 墙布局,上部雕塑为钢布局;根本形式为桩筏根本。 上部钢布局的构成:上部钢布局由从钢架+副 钢架+随形钢板+铜衣构成。布局示意如图2所 图2上部钢布局构成示意从钢架:为钢框架支持布局系统,是从题雕塑 的次要承沉及抗侧力系统。框架柱距为3 层高下部为5,4.9,6m,上部均为3 m。框架柱采 用钢管柱,规格为40012—82026;框架梁为热 轧H型钢HN450200,支持为热轧H型钢 Hw300300,楼板采用5 mm厚斑纹钢板。 副钢架:采用可调整钢管制做,两头别离取从钢 第一做者:赵广名,男,1968年出生.高级工程师。 Email:zha口guangming.jzs@scivic.com.cn 收稿日期:2012—02一01 铜布局2012年第’4期第27卷总第158期 万方数据 赵广名,等:大型雕塑布局设想实例阐发 架和随形钢板网采用螺栓毗连,接头采用肆意 标的目的扭转接头,且钢管长度可伸缩调理,副支架校正 定位后节点现场焊牢。详见图3。 图3副钢架不料随形钢板:采用6 mm厚钢板,通过计较机软 件节制其外部外形,并用激光切割设备切割成必然 宽度的随形钢板,拆卸成空间随形方格网状,别离取 副支架和铜衣用螺栓毗连。 铜衣:厚度6~12 mm,采用世界上先辈的V法 锻制工艺,实空保压,按照大佛模子扫描的外部轮廓 熔模分块锻制,现场拼拆。 3布局计较 3.1计较参数的拔取 地动感化参数:按照GB 50011—2010《建建抗 震设想规范》,本工程扶植场地抗震设防烈度为7 度,设想根基加快度值为o.109[1]。按照业从供给 的《工程场地地动平安性评价演讲》,50年设想基准 期超越概率10%时的地动加快度峰值为o.1169。 为平安起见,设想抗震设防烈度采用7度(第三组), 设想根基地动加快度值为o.15 g。建建场地类别 类。多遇地动下程度地动影响系数a…为o.12,罕 遇地动下程度地动影响系数a。,为o.72。 风荷载:按照GB 50009—2001《建建布局荷载 规范》,本工程扶植场地根基风压为O.40 kN/m2 (100年一遇),地面粗拙度类别为A类[2]。因本工 程位于山顶,按GB 50009—2001式7.2.2对根基 风压进行批改,批改系数为: j7B=[1+Ktana(1一o.4Z/H)]2=[1+3.2 o.3(1一o.499/260)]2=3.29 山顶处批改后根基风压: 伽k=3.290.4=1.316 kN/m2 式中:叫。为风荷载尺度值,kN/m2;'?B为风荷载地 形地貌批改系数;w为系数;a为山岳或山坡正在顶风 面的坡度;H为山顶或由坡全高,m;Z为建建物计 算离建建物地面的高度,m。 3.2布局抗震设想的预期机能方针 本工程下部混凝土布局和上部钢布局柱网不合错误 应,正在第5层顶部转换,转换梁柱采用劲性混凝土结 构。抗震设想的机能方针:转换梁柱应满脚设防烈 度地动下为弹性、罕遇地动下全体布局不倾圮的要 3.3布局全体弹性阐发计较布局全体阐发次要采用SATwE,同时采用 SPASCAD和MADIS两个分歧力学模子的软件进 行阐发比力。 本工程抗震设防类别为沉点设防类。抗震品级: 下部基座混凝土部门框架梁柱及剪力墙为一级,框支 转换梁柱为特一级;上部钢布局框架、支持为二级。 计较时,下部基座混凝土楼板考虑为刚性楼板, 上部钢布局楼板考虑为弹性[3]。计较时考虑偶尔偏 心和双向地动感化。全体布局计较模子如图4所 图4全体布局计较模子因本工程上下部门材料分歧,抗震计较的阻尼 比也有差别,全体阐发时采用3种模子:一是上、下 建模全体计较;二是零丁计较上部钢布局;三是将上 部钢布局做为荷载感化于下部混凝土基座顶部。 因为下部基座混凝土部门较为法则,3种模子 的计较成果较为接近,本文仅取第二种上部钢布局 模子采用3种软件对其进行计较,成果见表1、表2。 3种软件计较上部钢布局自振周期及周期比Steel Constructiom 2012(4),V01.27。No.158 33 万方数据工程设想 从表1、表2能够看出,3种软件的阐发成果比 较接近,布局周期比小于o.9、最大层间位移角小于 1/400、剪沉比大于2.4%,都满脚规范要求,但最大 扭转位移比大于1.2,扭转效应比力较着。因为扭 转位移比力大的楼层其层间位移比均较小,按照 JGJ 3—2010《高层建建混凝土布局设想规程》第 3.4.5条的注释,扭转位移比可恰当放宽H]。别的, 计较时没有考虑外层铜衣的蒙皮效应,因而可恰当 放宽对扭转位移比的要求。 3.4 布局全体设防烈度地动弹性阐发计较 按照《工程场地地动平安性评价演讲》,设防烈 度地动下程度地动影响系数a。,取为O.434,采用 SATwE和SPASCAD两种软件进行阐发计较。结 果表白,下部混凝土基座部门剪力墙配筋有所加大, 框支柱根基没有变化,框支梁配筋略有添加;上部钢 布局部门应力也根基没有变化(上部计较受风荷载 节制)。能够认为,正在50年超越概率为10%的设防 烈度地动感化下,该工程的框支梁柱及上部钢布局 仍能处于弹性受力形态。 3.5 罕遇地动下布局动力弹塑性时程阐发计较 按照布局抗震设想的预期机能方针的要求,从 要评价该布局的罕遇地动感化下的抗震机能,从而 进一步鉴定该布局能否满脚正在罕遇地动感化下(50 年超越概率约为2%)不倾圮的抗震设想方针。 地动波的选择:按照规范要求选择了两条天然 地动波El Centro和San Fernando,人工波按照《工 程场地地动平安性评价演讲》供给的场地经地形矫 正后的设想反映谱参数采用。具体波形见图5一 ElCentro经批改后的波形 黑掣Il… SanFernandn经修IF后的波形 图7人工波波形 弹塑性时程阐发次要成果见表3。 表3时程阐发最大层间位移、基底剪力 计较成果表白,正在罕遇地动感化下(50年超越 概率2%),布局全体和布局各个构件的最大弹塑性 变形根基满脚规范的最大弹塑性变形限值,结 构全体和各个布局构件具有必然的强度和变形能力 平安储蓄,布局的抗震机能根基能满脚防倾圮的最 低要求。 4结语 由于建建物位于山顶,山势挺拔峻峭,场地复 杂,风荷载感化大且地动感化晦气,设想时除根基风 压需要进行批改外,还需进行工程场地的地质平安 牲评价,按照评价演讲拔取适合的地动参数。 (下转第62页) 34 钢布局2012年第4期第27卷总第158期 万方数据 加工制做 获得缓解,跟着温度下降,高压水蒸气再次凝结成水 分留正在内部,所以焊接时,仍然会有良多气孑L。 当改变烘烤为翼板外侧时(烘烤见图 7),热涨道理同上;而冷缩时则恰好相反,两块钢板向 分歧的标的目的收缩,密闭的空腔则完全打开,高温水分 完毕,焊缝根部成为一个干燥的,焊接时就 不会发生气孔。使用此方式埋弧焊船位焊接了1 验段。敲开熔渣后概况没有气孔,刨开焊缝查抄,也没有气孔,最终气孔的手艺问题获得完全处理。 盖板/腹板 Lr图7外侧烘烤不惹 为了确定此方式可行,对未焊接的整条焊缝进 行上述体例烘烤(烘烤见图7),温度100~ 130,且烘烤温度不消很高,满脚水蒸气蒸发前提 即可。除锈后按照工艺卡参数焊接,概况没有气孔, 内部超声波检测也无缺陷,为确保质量,肆意挑选几 个部位刨开查抄(刨开长度300 mm以上),也元气 孔,证明此方案可行。 阐发缘由:为金属材料热缩冷缩导致,使水分无 法解除。经认实研究变形,对此接头受热后仔 细察看阐发,问题很快获得处理。 5焊缝质量判定 5.1无损检测 对焊接完成的焊缝24 h后100%进行超声波探 伤,检测品级为BII级。检测焊缝内部质量完全符 合响应国度尺度规范要求。 5.2力学机能检测 为焊接接头的力学机能,正在焊缝两头头连 接了产物试板,焊接完成后,对产物试板进行力学性 能检测,检测成果显示焊缝的强度、塑性和韧性优良 (表1、表2),强度不小于345 MPa,抗拉强度不 小于490 MPa,延长率大于21%,低温冲击大于 34 J,各项目标均满脚TB 10212—2009要求,且韧 性的储蓄量是尺度值的2倍以上,结果较好。 表l焊缝强度和塑性 项目 温度/ 一20 —20 焊缝区平均值 热影响区 平均值 试样1 试样2 97,89.90 92 121,132.109 121 70.84.95 83 107.123。114 115 6结语 1)从底子上处理了上海新槎浦中桥钢桁梁箱体 正在露天功课时部门熔透角焊缝间隙有水分的焊接。 2)颠末对焊缝接头无损和力学机能检测,各项 目标均满脚相关尺度规范要求。 3)箱体焊接最好正在室内完成,拆卸后24 接完成是十分需要的。4)现实出产碰到的问题往往都是很简单的道理 就能够注释,可是实施起来比力坚苦。 5)碰到本文描述的焊接问题时,火焰烘烤的位 置很主要,选对,问题送刃而解。 参考文献 [1]TB 10212—2009铁钢桥制制规范[s]. [2]GB/T 714—2000桥梁用布局钢[s]. [3]中国机械工程学会焊接学会.焊接办册(材料的焊接)[M].北 京;机械工业出书杜,2001. [4]GB/T 8110一2008气体电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 [5]GB/T5293一1999埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂[s]. 62 钢布局2012年第4期第27卷总第158期 万方数据

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