機(jī)庫(kù)鋼屋蓋結(jié)構(gòu)整體提升專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)庫(kù)鋼屋蓋結(jié)構(gòu)整體提升專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：以某機(jī)庫(kù)鋼網(wǎng)架屋蓋整體提升工程為例，重點(diǎn)介紹了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)同步整體提升技術(shù)的技術(shù)原理、提審方案設(shè)計(jì)、提升的重點(diǎn)施工工藝，同時(shí)應(yīng)用有限元分析軟件程序MIDAS/Gen V8.2.0仿真分析，以確保提升工程的質(zhì)量和安全。 </p><p>　　Abstract： This paper takes integral

2、elevation construction of the steel truss roof structure of a hangar as the example to mainly introduce the technological principle of the synchronous overall elevation technique of the grid structure， arraignment plan d

3、esign and the main construction process of the elevation. At the same time， the finite element analysis software MIDAS/Gen V8.2.0 is used to carry out the simulation analysis to ensure the quality and safety of the eleva

4、tion engineering. </p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)；同步；鋼網(wǎng)架整體提升 </p><p>　　Key words： steel truss roof structure；synchronization；integral elevation of steel truss </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU758.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

5、 文章編號(hào)：1006-4311（2016）03-0158-03 </p><p><b>　　0 引言 </b></p><p>　　本工程鋼結(jié)構(gòu)屋蓋提升選用計(jì)算機(jī)控制液壓同步整體提升技術(shù)，它采用柔性鋼絞線承重、提升油缸集群、計(jì)算機(jī)控制、液壓同步提升新原理，可以全自動(dòng)完成同步升降、實(shí)現(xiàn)力和位移控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報(bào)警等多種功能，結(jié)合現(xiàn)代化施工工藝，將成千上萬

6、噸的構(gòu)件在地面拼裝后，整體提升到預(yù)定位置安裝就位，實(shí)現(xiàn)大噸位、大跨度、大面積的超大型構(gòu)件超高空整體同步提升。 </p><p><b>　　1 工程概況 </b></p><p>　　機(jī)庫(kù)總建筑面積7030m2，其中維修機(jī)庫(kù)6400m2，大廳跨度為92.4m，進(jìn)深為66.5m，屋蓋網(wǎng)架采用二層斜放四角錐網(wǎng)架，下弦支撐，最大安裝標(biāo)高為+26.175m，平面尺寸66.5m

7、×92.4m，網(wǎng)格尺寸5.4m×5m，網(wǎng)架厚4m-6.3m，網(wǎng)架下弦高20m，機(jī)庫(kù)大門處屋蓋采用三層網(wǎng)架，總高度8.0m-10.3m，網(wǎng)架下弦標(biāo)高16.3m，網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)為焊接空心球節(jié)點(diǎn)，支座節(jié)點(diǎn)采用平板支座。提升重量約580噸。參見圖1-圖2。 </p><p><b>　　2 重點(diǎn)施工工藝 </b></p><p>　　本工程整體提升施工擬采用二次

8、拼裝、二次提升的施工工藝。第一次拼裝標(biāo)高19.5m以上部分網(wǎng)架，該部分網(wǎng)架拼裝完成后進(jìn)行第一次提升，利用液壓同步提升系統(tǒng)將已拼裝完成的單元整體提升4.5m，暫停提升，進(jìn)行標(biāo)高15.4-19.5m網(wǎng)架拼裝，二次拼裝完成后，利用液壓同步提升系統(tǒng)將整個(gè)屋面鋼結(jié)構(gòu)整體提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 </p><p>　　2.1 整體提升點(diǎn)平面布置 </p><p>　　2.1.1 提升點(diǎn)選擇原則 </p&

9、gt;<p>　　為保證提升過程中的結(jié)構(gòu)安全，提升點(diǎn)的選擇應(yīng)充分考慮到被提升結(jié)構(gòu)的受力體系特點(diǎn)，以不改變結(jié)構(gòu)受力體系為原則，在提升過程中結(jié)構(gòu)的應(yīng)力比及變形均控制在合理范圍內(nèi)。機(jī)庫(kù)提升共布置13個(gè)提升點(diǎn)，其中D13為組合塔架提升，其余提升支架設(shè)置在混凝土柱頂。參見圖3。 </p><p>　　2.1.2 整體提升吊點(diǎn)反力標(biāo)準(zhǔn)值。見表1。 </p><p>　　2.2 網(wǎng)架提升分

10、析計(jì)算 </p><p>　　2.2.1 網(wǎng)架第一次提升有限元分析 </p><p>　　采用空間有限元程序?qū)Ρ惶嵘Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整體建模分析，網(wǎng)架提升過程中，提升吊點(diǎn)相對(duì)于網(wǎng)架支座受力狀況出現(xiàn)一定變化，根據(jù)計(jì)算，對(duì)受力變化較大桿件進(jìn)行替換，管徑加大，以滿足提升要求。應(yīng)力比分布結(jié)果如圖4。 </p><p>　　提升時(shí)，圖中超標(biāo)桿件的最大應(yīng)力比為2.18，需要對(duì)桿件進(jìn)行代

11、換，代換可按照應(yīng)力比的比例進(jìn)行代換。如圖5。 </p><p>　　結(jié)構(gòu)跨中的最大豎向變形為130mm，吊點(diǎn)之間的最大跨度約為90000mm，變形為跨度的，小于的跨中變形限值，符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205規(guī)范要求。 </p><p>　　2.2.2 網(wǎng)架第二次（整體）提升有限元分析 </p><p>　　采用空間有限元程序?qū)Ρ惶嵘Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整體建模

12、分析，應(yīng)力比分布結(jié)果如圖6。 </p><p>　　提升時(shí)，圖中超標(biāo)桿件的最大應(yīng)力比為2.82，需要對(duì)桿件進(jìn)行代換，代換可按照應(yīng)力比的比例進(jìn)行代換。如下圖7。 </p><p>　　結(jié)構(gòu)跨中的最大豎向變形為100mm，吊點(diǎn)之間的最大跨度約為90000mm，變形為跨度的，小于的跨中變形限值，符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205規(guī)范要求。 </p><p>

13、　　2.3 提升不同步驗(yàn)算 </p><p>　　在提升過程中，提升成套設(shè)備的設(shè)有不同步響應(yīng)系統(tǒng)，允許提升施工存在設(shè)定幅度的不同步，一旦不同步超越設(shè)定幅度，提升設(shè)備即自動(dòng)啟動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)以確保提升施工的安全。鋼結(jié)構(gòu)提升全過程由計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使提升器的不同步提升力控制在20%以內(nèi)，同時(shí)控制不同步提升位移在50mm以內(nèi)（以提升力控制為主）。模擬中，首先加載不同步支座節(jié)點(diǎn)位移50mm，通過判定不同步提升力是否

14、超過同步提升力的1.2倍，若超過則由力控制，反之則由位移控制。桿件應(yīng)力比驗(yàn)算時(shí)荷載組合：1.4自重荷載+1.0不同步荷載。 </p><p>　　本計(jì)算采用MIDAS/Gen V821有限元程序仿真分析。提升共有12個(gè)提升點(diǎn)，由結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，依次選取左側(cè)6個(gè)吊點(diǎn)分6種工況進(jìn)行不同步驗(yàn)算（本文中選擇最不利工況進(jìn)行分析，如圖8、圖9所示。 </p><p>　　從以上分析可以看出，吊點(diǎn)在不同步荷

15、載（位移控制）作用下，大部分吊點(diǎn)的反力均發(fā)生變化，但變化幅度均很小。應(yīng)力比也僅僅不同步下吊點(diǎn)附近的桿件應(yīng)力比稍有改變，應(yīng)力比均小于1，在可控制范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)整體的應(yīng)力比變化情況不大。 </p><p><b>　　3 結(jié)束語 </b></p><p>　　大型屋面網(wǎng)架若采用分件高空散裝，不但高空組裝、焊接工作量大、現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備很難滿足吊裝要求，而且所需高空組拼胎架難以搭

16、設(shè)，存在很大的安全、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。施工的難度大，不利于鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安裝的安全。將結(jié)構(gòu)在安裝位置的正下方地面上拼裝成整體后，利用“超大型構(gòu)件液壓同步提升技術(shù)”將其整體提升到位，將大大降低安裝施工難度，于質(zhì)量、安全、工期和施工成本控制等均有利。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]王濤，張宇鵬，廖維張.某機(jī)庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋蓋整體施工方案設(shè)

17、計(jì)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2013（03）. </p><p>　　[2]郭彥林，王永海，劉學(xué)斌.首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)A380機(jī)庫(kù)屋蓋整體提升一體化建模分析[J].2007（05）. </p><p>　　[3]GB 50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].中華人民共和國(guó)建設(shè)部，2003. </p><p>　　[4]GB50018-2002，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范[S