空间管桁架钢结构体育馆吊装施工方案对比分析_赵跃港.pdf
《空间管桁架钢结构体育馆吊装施工方案对比分析_赵跃港.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《空间管桁架钢结构体育馆吊装施工方案对比分析_赵跃港.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷 第期河南大学学报(自然科学版)年月 ()空间管桁架钢结构体育馆吊装施工方案对比分析赵跃港,贺子奇,张花杰,陈 伟(河南大学 土木建筑学院,河南 开封 )收稿日期:基金项目:河南省科技攻关项目()作者简介:赵跃港(),男,河南洛阳人,硕士生 研究方向:施工技术、施工模拟通信作者,:摘要:空间管桁架钢结构施工过程中的事故时有发生,对其进行施工模拟分析有十分重要的工程意义 基于某大跨度空间管桁架钢结构体育馆项目,采用有限元软件 对其拟采用的种不同施工方案进行了模拟分析,研究其在考虑“路效”和“时效”下不同吊装方案对主体钢结构受力、变形及支撑结构最大支反力的影响;同时,对考虑路径、时间效应所得
2、模型与采用一次性加载法所得模型的计算结果进行了比较 结果表明:不同施工方案对结构构件的应力、变形影响显著;通过对比,可以得到主体钢构件最大应力、最大位移的发展趋势及最优施工方案;考虑路径效应的数值计算方法与一次性加载法得到的计算结果有所不同,前者更贴近结构实际施工状态 通过有限元法能有效提高工程项目施工过程的安全性,给实际施工提供理论依据,并为此类大跨度空间管桁架钢结构合理施工提供技术参考关键词:大跨度钢结构;空间管桁架;分段吊装;施工过程;数值模拟中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,):,:;引言近年来,在中国产生了许多大跨度空间管桁架公共建筑,如北京大兴国际机场、哈尔滨万达滑雪场、
3、青岛红岛国际会展中心等 这些新颖的建筑结构形式不仅对建筑师提出更高要求也给施工建设者带来挑战,DOI:10.15991/ki.411100.2023.02.005赵跃港,等:空间管桁架钢结构体育馆吊装施工方案对比分析 完整的大跨度空间管桁架项目建设主要包含两个阶段:主体构件安装、支撑结构卸载,其施工过程均伴随结构应力、位移不断变化,直接影响空间结构成型后的形态随着大跨空间钢结构的建设发展,参照其他工程施工或凭“经验”的施工方法,发生在施工阶段的工程事故占,直接造成大量经济损失 因此,对跨度大、体型复杂的空间管桁架结构进行有限元施工模拟有很大的必要性 大型复杂空间钢结构在设计时,往往仅考虑了设计
4、使用阶段结构模型在工作荷载作用下的变形、内力等参数,忽略了建筑结构在施工过程中的受力状态,给结构施工造成了一定的安全隐患 大跨度钢结构施工过程是一个荷载、边界及几何模型均不断变化的“动态”阶段,施工过程的“路效”和“时效”对结构成形受力、几何形态有很大影响结合某大跨度空间管桁架体育馆工程项目,采用有限元软件 的子结构状态叠加法对其钢结构施工全过程进行了模拟计算分析,得出了适合本项目安装、卸载、杆件容许内力和位移均符合要求的施工方法,并为此类大型复杂空间钢结构工程建设提供一定的理论指导和施工方案参考图体育馆总体图 工程概况该体育馆由空间管桁架钢结构屋盖及钢筋混凝土看台两部分组成,体育馆主体结构为
5、单层,局部层,主要功能包括:可容纳 座观众规模的观众厅、训练馆、赛事运营及附属配套设施,建筑占地面积 ,建筑高度,结构净跨 总体见图体育馆屋盖结构形式主要是钢管桁架空间网格,主要受力构件由屋顶结构、树杈柱、幕墙主结构等部分组成 屋顶结构包括外圈桁架、中圈桁架、内圈桁架、榀径向桁架、中心单层壳和舞台台口顶部构造桁架,立面结构包括树形柱、幕墙主结构 整个钢构件均采用等截面的焊接圆管型构件,材质为 ,截面尺寸 不等,厚度 不等,共计采用 种杆件截面树杈柱是立面受力的主要构件,底部与混凝土预埋钢构件刚接,顶部分别与屋顶径向桁架铰接、幕墙主结构刚接;幕墙主结构顶部与外圈环向桁架刚接,底部与混凝土预埋钢构
6、件铰接;水平受力构件是径向 榀管桁架,总体形成空间网格受力结构体系体育馆空间结构图、屋顶平面图见图图体育馆空间结构布置图 施工安装与拆撑方案概述施工安装方案设计基于体育馆结构为大跨度空间钢结构,常用施工安装方法 主要有整体提(顶)升法、滑移法、高空原位 河南大学学报(自然科学版),年,第 卷第期散装法、分单元吊装法等通过此类工程项目 比较,若屋顶构件采用整体提升方法,体育馆的主体看台混凝土已于先期施工,幕墙主结构的一层混凝土结构也已浇筑,整体提升需要的场地无法保证,结合该项目实际条件,拟采用分块吊装施工方法,其关键是考虑时间、路径效应的结构构件的吊装顺序问题 钢结构管桁架主体划分为屋面结构和立
7、面结构,不同结构构件的先后安装顺序会影响工程施工进度和结构受力情况 工程施工方面,屋面结构和立面结构的同步安装能减少吊车等吊具的行程,提高吊装效率,控制项目成本及工期;屋面结构后装能保证施工结构初期具有一定的刚度稳定性,利于工程项目施工安全,同时,减小对屋面结构下混凝土施工作业的影响,保证同步交叉施工作业 钢结构受力方面,同一结构有不同的安装方法,不同吊装方法能够影响“不完整”到“完整”结构的安装难度、施工安全性及受力、变形状态鉴于此,为研究适合本项目的施工方案,基于建筑结构设计原则,满足施工安全、工期、施工吊具等要求,提出以下种吊装施工方案 根据拟定吊装方案,将钢屋盖结构杆件划分为 、;、;
8、共 个区域,详见图图结构施工区域划分图 方案是屋面结构和立面结构分别以、轴线顺时针同步施工,以 、区域为起点,安装区域内的所有构件(包括树形柱、幕墙主结构、径向桁架及临时支撑结构),后吊装中圈桁架,待 、区域内构件安装完毕,安装彼此两个区域间的外圈桁架构件 以此施工 ;,、两个区域构件安装完毕,吊装中圈桁架内的 区域构件及舞台台口桁架 施工过程简图见图()方案是、区域内立面结构先吊装,待立面结构施工完毕初期形成有一定刚度的稳定结构,再分批对称施工屋面结构 立面和屋面结构吊装安装的方向分别以、轴线为始,首先施工、区域内的树形柱、幕墙主结构,然后吊装 、区域内的径向桁架,再吊装中圈桁架,待 、区域
9、内构件安装完毕,安装彼此两个区域间的外圈桁架构件,以此同步顺时针完成、区域内构件吊装 最后分块吊装 区域钢构件及舞台台口桁架 施工过程简图见图()方案与方案的吊装思路类似,先吊装立面结构后屋面结构,区别在于屋面构件的吊装顺序 径向桁架以中圈桁架为端点可以分为、区域内两段 同样在吊装中圈桁架后方案依次先施工 、;、区域内的径向桁架,紧接吊装施工区域 内的部分径向桁架及内圈桁架,初步形成整体屋面结构,再依次安装径向桁架,最后施工舞台台口桁架 施工过程简图见图()赵跃港,等:空间管桁架钢结构体育馆吊装施工方案对比分析 图方案、部分施工安装流程图 ,图临时支撑平面布置图 结构拆撑方案设计大跨度空间钢结
10、构拆撑卸载是杆件内力重分布的一个转变过程,是荷载由胎架转移到主结构承担的过程 根据结构特点并参考相关工程案例 ,数值 模拟得知 临时 支 撑 、因其支反力较大,拟采用“分级分阶段”卸载方式,该方法可使主结构构件的应力和位移变化趋势更加平稳、均匀,其原理是通过用千斤顶顶升结构依次抽去钢垫片方式实现钢结构的逐级卸载 由幕墙主结构的支撑架 、模拟计算结果可知,构件安装阶段支反力较小,且在设计使用阶段模型中该支撑点的位置表现出向上 的竖向位移,所以该支撑架采取“一次直接卸载法”先完成卸载,该方法施工简便、易操作 中圈桁架的个支撑架支反力大,待幕墙主结构支撑架卸载完毕后采用“分级分阶段”的方式进行卸载
11、建模分析时,临时支撑的作用效应等效于在支撑结构顶端与主结构接触节点的位置施加一个限制竖向位移的弹性支座,模拟卸载计算时可对节点支座施加强制位移,从而实现支撑结构逐级拆撑的过程 这种方法相对简单,对多数空间结构都适用 节点临时支撑布置位置平面图见图 河南大学学报(自然科学版),年,第 卷第期不同施工方案对比分析有限元模型的建立采用有限元软件 的子结构状态叠加法,对管桁架钢结构进行共计 个施工阶段的全过程模拟分析,前 个施工阶段是结构吊装安装,后个施工阶段是拆撑卸载 依据 施工阶段分析模块,在每个不同施工阶段添加相应的结构组、边界组、荷载组,经后处理,依次查看每一个阶段的受力、位移状态,从而模拟工
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 空间 桁架 钢结构 体育馆 吊装 施工 方案 对比 分析 赵跃港
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。