大跨度单榀桁架整体提升中的上弦稳定性研究.pdf

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1、大跨度单榀桁架整体提升中的上弦稳定性研究StudyonTopChordStabilityduringIntegralLiftingofaSingleLong—SpanTruss俞嫒妍上海市机械施工有限公司上海200072摘要：大跨度单榀桁架整体提升过程中，容易遇到桁架上弦稳定性的问题。对该问题产生的原因做了分析，在此基础上作了相应的对策研究，并采用有限元软件计算的方法证明了该对策的有效性。最后通过在实际工程中的应用，证明了其良好的效果，可供其他工程参考。关键词：大跨度单榀桁架整体提升稳定性中图分

2、类号：TU756．43文献标识码：B文章编号：1004—1001(2013)05—0391—02近年来，大跨度单榀桁架整体提升的实例越来越多，的上弦就会因为长细比问题而在桁架本身自重的作用下发桁架的形式也变得多种多样，单榀桁架在跨度方向上的尺生平面外的变形。变形的方向是无法预知的，且变形过程寸远大于桁架本身的高度，因此，在这种类型的桁架整体呈现发散趋势，无法自行收敛，最终将导致结构和设备损提升时，将会遇到桁架上弦稳定性的问题。坏，甚至人员伤害事故的严重后果。1．2加工误差与现场拼装误差1单榀桁架

3、上弦失稳原因分析钢结构的加工受到测量误差、制作加工误差、焊接变1．1平面外单榀桁架长细比过大形等种种因素的影响，无法做到制作出来的构件与深化图长细比是由结构本身及其支座形式决定的，不受外部纸上所画的内容分毫不差。因此，加工完成的构件运到现载荷变化的影响，一旦结构与支座确定了，长细比就是一场之初即存在一些不影响整体结构的瑕疵。构件在现场进个固定值。根据设计规范，对于桁架主要承载构件的受压行进行拼装时，也会因为胎架搭设、测量误差等因素，存弦杆，长细比不能超过12O，受拉弦杆的长细比不能超过在一些初始

4、误差。上述种种误差累积在一起，可能造成桁15O；次要承载结构件的受压构件，长细比不能超过150，架整体在未提升的时候，就是向单侧倾斜的；或者在提升受拉构件的长细比不能超过200；其他构件，受压构件的长过程中出现桁架上弦失稳情况，使失稳的情况加剧，加速细比不能超过250，受拉构件的长细比不能超过350。失稳的发生，进而对整个结构产生危害。在大跨度单榀桁架整体提升中，桁架的上弦由于受到本身自重的作用，而成为了受压构件。大跨度单榀桁架的2单榀桁架上弦失稳对策的研究跨度尺寸远大于桁架高度尺寸，且桁架平面

5、外没有提升吊2．1对策的提出点以外的支点。因此，鉴于其结构的特殊性，在对施工过根据上文的分析，大跨度单榀桁架整体提升上弦失稳程进行分析和计算时，除了关注桁架及周围结构的强度，的主要原因是平面外该桁架长细比过大，以及钢结构初始还需要格外关注桁架上弦平面外稳定性的问题。偏差等因素共同作用的结果。在许多类似工程的施工计算中，在校核了被提升桁架通常可以解决结构失稳的方法，即从失稳最根本的角本身的强度以及周围结构的强度之后就认为该施工方案是度出发，即增加跨度内支座数量或者改变结构形式。但是可行的，往往容易

6、忽视桁架上弦平面外稳定性的问题。若大跨度单榀桁架整体提升在空间上无法实现桁架上弦平面仍然按照原有的施工方法进行提升，在提升之初桁架结构外的支座数量增加。如果有条件增加平面外连系杆件，则无需进行单榀桁架提升，可以将2榀或更多桁架作为整体作者简介：俞嫒妍(1983一)，女，硕士，工程师。一起提升，这样一未便不存在上弦失稳的问题。通讯地址：上海市闸北区洛川中路7ol号(2o0072)。综上所述，只能对单榀桁架的结构形式进行改造，使收稿日期：2013-O2-17其上弦平面外的长细比满足规范的要求。基于此

7、，本文提2o13·5Buil~1．ingC。nstru~Ii。nl39100。静一_jiji俞嫒妍：大；生研究ijilii=“蓦蔓ll一。一。出，在容易发生失稳的上弦处增加一个平面桁架以提高其表1模拟数据汇总平面外的刚度，达到顺利提升的目的。加固前主加固后主加固前主加固后主加固前主加固后2．2对策有效性的验证主弦桁初架始上偏加上固弦后偏桁杆架由上偏弦心桁杆架由下偏弦心桁架上弦桁架上弦桁架下弦主上桁弦架最心／mm心／mm引起的内引起的内最大应力／最大应力最大应力大应力／为了验证该方法的有效性，假设

8、存在1榀需要整体的力／kN力，kNMPa／MPa，MPaMPa提升的桁架，通过在有限元计算软件MIDAS中建立类似工0—45-45l818况的模型进行验算和比较，以确定加装平面桁架后的整体202—1O0-47-462018桁架在各种情况下杆件的受力、变形情况是否有所改善。504-100-50—4624l81OO8一l00-54—473119假设该榀桁架跨度为5Om，上弦结构形式为H900×15O14-10O-6l-494120400mm(图1)。若进行单榀桁架整体提升，则其上弦长200l7-10