大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究與監(jiān)測.pdf

1、隨著我國綜合國力的提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑形式呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)正朝著高、大、復(fù)的方向發(fā)展，復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的大跨、高層建筑愈來愈多，它們?cè)谑┕み^程中的力學(xué)問題也越來越受到廣泛的關(guān)注。
　　針對(duì)弦支穹頂疊合拱結(jié)構(gòu)，就預(yù)應(yīng)力張拉過程中空間鋼拱是否與下部網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)協(xié)同受力，制定了兩種施工方案。對(duì)此兩種施工方案，分別進(jìn)行了弦支穹項(xiàng)疊合拱結(jié)構(gòu)施工全過程分析，對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉施工過程中索力、桿件內(nèi)力和結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行了全過程分析。為滿足預(yù)應(yīng)力

2、施工過程的需要、保證工程順利進(jìn)行，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工監(jiān)測，從監(jiān)測結(jié)果來看，實(shí)測結(jié)果很好地驗(yàn)證了理論計(jì)算結(jié)果，同時(shí)說明了通過有限元計(jì)算軟件進(jìn)行施工仿真計(jì)算的可行性。
　　對(duì)大跨度大懸挑吊掛結(jié)構(gòu)施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行研究，并進(jìn)行了施工過程力學(xué)模擬分析。針對(duì)本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定了臨時(shí)支撐的設(shè)置原則和卸載方案，采用等效桿端位移法進(jìn)行臨時(shí)支撐的卸載數(shù)值模擬。對(duì)大懸挑結(jié)構(gòu)卸載進(jìn)行了數(shù)值模擬及施工監(jiān)測。
　　針對(duì)鋼框架-支撐與空間交叉

3、桁架復(fù)合結(jié)構(gòu)施工中的重點(diǎn)難點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)施工變形控制措施及結(jié)構(gòu)整體卸載進(jìn)行了施工過程有限元分析模擬，考察荷載轉(zhuǎn)換過程中結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度變化，為施工方案的確定提供理論支持，保證施工過程的順利進(jìn)行。采用電阻應(yīng)變片靜態(tài)有線應(yīng)力監(jiān)測、電阻應(yīng)變片靜態(tài)無線應(yīng)力監(jiān)測和鋼弦式應(yīng)變傳感器應(yīng)力監(jiān)測三種監(jiān)測手段，對(duì)天津圖書館鋼框架-支撐與空間交叉桁架復(fù)合結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行施工全過程監(jiān)測。三種手段監(jiān)測結(jié)果相互對(duì)照，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，保證了監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性和

4、有效性，以及現(xiàn)場施工的順利進(jìn)行。
　　將向心關(guān)節(jié)軸承引入弦支穹頂結(jié)構(gòu)的撐桿上節(jié)點(diǎn)，形成了向心關(guān)節(jié)撐桿上節(jié)點(diǎn)，配合不可滑動(dòng)撐桿下節(jié)點(diǎn)以及撐桿形成了向心關(guān)節(jié)索桿體系。選取工程實(shí)際向心關(guān)節(jié)軸承撐桿上節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了足尺試驗(yàn)，并進(jìn)行了有限元模擬。提出了基于非線性有限元技術(shù)的反分析方法，分析了向心關(guān)節(jié)索桿體系弦支穹頂結(jié)構(gòu)的施工張拉過程，確定了其施工放樣狀態(tài)。對(duì)向心關(guān)節(jié)索桿體系弦支穹頂結(jié)構(gòu)張拉過程進(jìn)行施工監(jiān)測，通過監(jiān)測各張拉階段上部結(jié)構(gòu)位移、支座位

5、移，確保張拉過程中結(jié)構(gòu)安全可靠，同時(shí)驗(yàn)證了施工張拉數(shù)值模擬方法的可行性。
　　對(duì)切割加長大跨度結(jié)構(gòu)滑移施工技術(shù)的總體思路和實(shí)際關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行了研究，通過對(duì)腹桿加強(qiáng)、支撐架搭設(shè)、滑移頂推點(diǎn)設(shè)計(jì)、滑移過程中的同步控制等技術(shù)措施進(jìn)行研究，保證了工程的順利實(shí)施。為了評(píng)定其滑移過程中桁架結(jié)構(gòu)的安全性，使結(jié)構(gòu)在滑移過程中保持同步且不因應(yīng)力過大產(chǎn)生過大的變形，實(shí)現(xiàn)桁架整體滑移施工，并且滿足其后續(xù)施工和使用的要求，對(duì)該桁架結(jié)構(gòu)整體滑移過程中的部分