長江精工（上海）建筑科技有限公司 結構優化設計師
負責各類鋼結構建筑如門式鋼架，鋼框架，網架，桁架等鋼結構建筑的設計優化工作，獨立完成了50多個項目的設計優化工作，比較典型的有蘇里南飛機庫項目網架，贛鋒鋰電池網架，新疆雙翼建材工業輕鋼廠房項目，新疆神龍項目（重鋼廠房），湖南高浪烈酒項目（鋼框架），除此之外還做了一些鋼結構施工方面的吊裝驗算工作，比如鋼梁鋼柱吊裝，汽車吊上鋼筋混凝土樓板。對于門式鋼架，經濟跨度在7.5-9米之間，優化后主結構用鋼量會降低到20kg/m^2之內，對于次結構檁條來說跨度太大會導致次結構用鋼量大大增加。優化考慮鋼梁平面外計算長度按照滿布隅撐作為彈性支座剛度和系桿間距的兩者之間較小值來確定平面外計算長度，最終降低梁用鋼量，對于梁柱盡量降低腹板厚度，對于重鋼廠房，以減小吊車梁用鋼量為目標，同一跨吊車計算臺數不超過2臺。對于柱間支撐，有吊車梁的采用剛性支撐，沒有吊車梁的可以按照柔性支撐。對于輕鋼來說，穩定性特別是平面外穩定是鋼結構不可忽視的一個安全重點，很多輕鋼結構由于平面支撐系統沒處理好而造成事故的，所以在前期設計階段就要考慮好這一點，可增設系桿，水平支撐和柱間支撐，或者滿布檁條隅撐來保證其平面外穩定性。對于鋼框架做優化設計的時候主要以次梁按照組合梁設計來做優化設計，這樣可以大大降低主結構用鋼量。對于網架優化設計，網架可以按滿應力設計，這樣可以使得桿件整體截面趨小桿件用鋼量較小，同時對應的球節點也會變小，一般網架支座位置受力較大，桿件會大一點，支座處可采用焊接球節點。對于跨度較小的網架支座建議采用平板支座，如果網架跨度較大，建議采用彈性橡膠支座，釋放溫度應力，經過長期的工程實踐表明網架支座的彈性剛度為0.1~3KN/mm之間（不管下部是混凝土柱還是鋼柱，支座剛度由上部彈性支座和下部柱子按照串聯計算原則來計算出來的），中小跨度可采用螺栓球網架，大跨度可以采用焊接球網架。對于大跨度網架或者網殼結構來說，有些不僅要控制變形，還有對其安全系數做非線性屈曲分析，一般彈性安全系數得大于4.2，彈塑性安全系數得大于2。
工作總結:畢業之后至今一直在做結構設計工作，特別是鋼結構設計工作，結構類型有門式鋼架，網架，桁架，鋼框架，也包含部分混凝土框架，剪力墻，核心筒鋼框架。建筑類型包括住宅，商業，辦公，高鐵站，景觀建筑，工業廠房等。在工作和讀研期間還積極學習了關于拉索結構設計的知識，分析過相關工程模型，對于拉索結構來說，前期施加預應力找形，施加預應力之后才能使結構初期承擔上部荷載，還有后期的幾何非線性和材料非線性分析非常重要，因為結構剛度是隨著結構的形狀和變形隨時變化的，還利用Midas-FEA和ANSYS做過很多節點的有限元分析工作。在這個設計生涯過程中感覺做設計需要比較牢固的基礎和專業知識，需要有基本的結構體系概念，需要理解規范和圖集，需要毅力和興趣去克服種種困難，協調各專業之間的溝通問題，這樣才能把結構設計成一個精品。 |
