凤之翼钢结构工程简介

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1、凤之翼钢结构工程简介凤之翼钢结构工程简介•吕青•中国京冶工程技术有限公司一、工程背景及概况二、工程特点、难点三、施工措施四、工程效果凤之翼钢结构工程一、工程背景及概况图1工程效果图凤之翼钢结构工程一、工程背景及概况2006年在沈阳市举办的第18届世界园艺博览会，其主入口钢结构工程被誉为“凤之翼”，工程钢结构由两部分组成：斜塔和月牙形屋盖。前者象征凤的头部和颈部，后者象征凤的双翅。结构整体计算软件采用STAADPOR;斜塔高约72m，相对于月牙形屋盖向前倾斜，与地面的夹角为76º。斜塔采用格构式结构，底部截面外形为5m×5m，顶

2、部截面外形为2m×2m。弦杆结构由上到下分别采用ø426×12，ø508×14，ø610×14，相应区间腹杆分别为ø159×6，ø203×8和ø245×10。斜塔整个结构外露，结构沿整个高度方向都布置有圆钢管格栅,该格栅与主结构的弦杆在水平面内相连。斜塔钢结构总重近100吨。凤之翼钢结构工程一、工程背景及概况月牙形屋盖结构由钢柱、内拱、外拱及内外拱连接桁架组成，结构平面图见图4。钢柱截面为ø800×25，内部灌注C40混凝土,柱脚伸入混凝土基础内形成刚性柱脚;内拱为约210m的圆弧,截面为ø1016×21圆钢管，总重约105吨

3、；外拱为约240m的圆弧，截面为ø762×16圆钢管，总重约65吨；内外拱由于曲率不同最终在地面处相贯连接成两拱脚，通过抗震铸钢铰支座与钢筋混凝土基础相连接。内拱最高点处标高为23m，外拱最高点处标高为11.6m。两拱脚的水平距离为120m。内外拱连系桁架采用正放三角形管桁架结构,典型桁架详见图5。由于月牙形屋面部分覆盖膜结构，为了承受膜结构拉索的力,在内、外拱与连系桁架的节点处还设置了固定膜结构下部拉索的支架，以保证膜结构荷载通过拉索传递到月牙形屋面主结构上，该支架由焊接球和钢管组成。凤之翼钢结构工程一、工程背景及概况76°

4、图2结构整体模型图图3塔架布置图凤之翼钢结构工程一、工程背景及概况图4月牙形屋盖结构平面图图5内外拱连系桁架凤之翼钢结构工程二、工程特点、难点1、本工程以中心轴对称，钢构件尺寸较大，且有不同的角度、断面、曲率变化，所有部件尺寸不重复，规格品种多，因此必须严格控制构件尺寸精度和现场组拼精度。2、钢斜塔倾斜角度76°，塔身长72m，塔身总重近百吨。受工期及场地条件限制，只能采用整体吊装。须严格控制塔身的倾斜角度。3、所有构件都倾斜安装，对于测量定位，确定构件空间位置的精度、难度很大，而且结构下面有房屋建筑，通视条件差。4、工程时间

5、紧迫，多家单位同时施工造成施工作业面、施工道路紧张拥挤，给大型钢结构构件的现场制作、拼装及吊装、运输带来了诸多不利影响。凤之翼钢结构工程二、工程特点、难点5、内圈钢拱拱长达210m，拱最高点标高23m，其下方为高度20m的主广场展厅建筑，屋面结构不允许搭设脚手架，高空散拼安装方案不成立，4台吊车只能站在外侧。为保证工期及钢拱的整体结构安装质量，采用地面分段拼接，再组拼成整体，一次吊装就位的安装方法。由于整体拼装完成后的钢拱构件长细比很大，极易发生弯曲、扭曲变形；须采用多机位吊车同时起吊，但展厅建筑遮挡住了各机位吊车的视线，同步

6、起吊的协调难度巨大；构件吊起就位时，其钢拱的空间坐标位置的定位及监测也须严格控制。凤之翼钢结构工程三、施工措施1、工程材料的选用及焊接质量控制2、内、外钢拱现场拼装3、钢斜塔吊装4、内钢拱吊装凤之翼钢结构工程三、施工措施1、工程材料的选用及焊接质量控制此钢结构在东北地区，为保证冬季的低温环境下裸使用的关键部位构件均采用的是石油管线所用X65及X70级别的管材，该种材料强度高、耐低温冲击及耐腐蚀性高。焊接工程选用具有高压容器焊资格并具备全位置焊接能力的焊工，保证拼接接口、安装接口的焊接质量，并做到所有一级焊缝无损检测100%一次

7、通过。在构件防腐底漆上采用质量较高的HDX6000型锌基涂镀涂料，其附着力和防腐性能优于热浸镀锌。凤之翼钢结构工程三、施工措施2、内、外钢拱现场拼装制作了专门拼装胎具，并采用计算机辅助计算分段；将每段拱材剖口的角度及拼接段的弦长计算出后，施工中严格按其计算结果控制角度及弦长，以保证内、外钢拱整体拼装后的曲率半径；同时每一拼接段拼接时在接口处放置0.02mm精度的水平尺，严格控制钢拱拼接段的水平度，保证钢拱整体不发生平面外的扭曲。凤之翼钢结构工程三、施工措施3、钢斜塔吊装钢斜塔主吊机选用500吨汽车吊，辅吊选用50吨履带吊。50

8、0吨吊车臂杆长选52.5米，作业半径10米，配重165吨，主吊吊重80~90吨，吊索选用φ52-1570N/mm2抗拉强度的钢丝绳，50吨履带吊臂杆长度19米，回转半径7米，吊重16~0吨，吊索选用φ40-1570N/mm2抗拉强度的钢丝绳，主吊扁担支撑粱选用φ325×16无