钢结构工程空间变曲面网格结构合龙与卸载技术总结

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1、空间变曲面网格结构合龙与卸载技术摘要:XXX体育中心钢屋盖为空间变曲面弯扭斜交网格结构，其构件为箱型且均有不同程度的弯扭；结构跨度长达500m，对温度的敏感性较强。为了尽量消减施工对结构产生的内部应力，设计时在关键部位预留了后施工带。又因安装采用“高空原位胎架安装工艺”，仅I标段的支撑点位就多达250个，使得合龙与卸载显得尤为关键。采用先将合龙构件用卡马焊接固定，再进行合龙口处对接主焊缝的焊接，焊接完毕后割除卡马的合龙工艺；采用切割卸载专用工装，达到将结构自重从胎架转移到支座的目的。关键词:XXX体育中心钢结构空间网格结构合龙卸载位移监测Variablesurfacemesh

2、structureofspaceclosureandunloadingprocessAbstract：ThesteelroofofmainvenueofShenzhenBaySportsCenterisdesignedasbending-torisonalgridstructurewithspatialchangingsurface.Thecomponentsofthesteelroofisdesignedasboxsectionwithdifferentbendingandtorsion.Furthermorethestructuralspanis500m,soitisse

3、nsitivetotemperaturedifference.Laterconstructedbeltisdesignedatkeypositionframe,sotheclosureanunloadingismoredifficult.Theclosurecomponentsareweldedwithtemporaryconnectionsbeforeconstructionofmainweldingatclosurepoint.Thenthetemporaryconnectionsarecutoffwhentheweldingiscompleted.Thespecialu

4、nloadingequipmentsiscutoffafterunloadingfinished,andthecomponentscanloadingonbearings.Keywords：ShenzhenBayCentersteelstructurespatialgridstructureclosureunloadingdisplacementmonintoring1.工程概况XXX体育中心主场馆长约500m，宽约240m，由“一场两馆”组成，即体育场、体育馆及游泳馆。体育中心屋盖为复杂空间变曲面单层网壳，将“一场两馆”有机联系在一起，内部采用较少支撑形成大空间，外部形成一

5、个包裹，形似“春茧”。本工程钢结构以S40轴（见图1）为界将屋盖划分为I标段、II标段两部分。Ⅰ标段为：钢屋盖合龙段以东的钢结构，包括：体育场、大树广场、展望桥、及其相连的树形柱等；II标段为：钢屋盖合龙段以西的钢结构，包括：体育馆、游泳馆及其相连的树形柱等第一作者:温小勇（1986-）男，深圳建升和钢结构建筑安装工程有限公司，助理工程师。。Ⅰ标段钢结构与II标段钢结构采用“高空原位胎架安装工艺”各自独立施工，待施工完成后，由I标段的施工单位负责两个标段的合龙再各自卸载。本工程的卸载有如下特点：①卸载总重量大（用钢量约为2.3万t）；②合龙和卸载分析技术要求高，考虑的影响因素

6、多；③卸载工艺复杂，且同步性要求高；④高空作业难度大；⑤卸载位移精度要求高，同步精度必须控制在±10mm以内。图1：钢结构效果图2．合龙工艺2.1合龙构件本工程合龙主要是指Ⅰ标段与Ⅱ标段在S40轴线处的合龙，合龙构件为□700×450×10×14～□700×450×20×20箱型杆件。2.2合龙计算分析1）温度作用温度是合龙分析中最重要的因素，由于本结构体系为空间变曲面斜交网格结构体系，其构件为箱型且均有不同程度的弯扭，结构跨度长达500m，温度作用下合龙构件两端节点会发生变形，对合龙构件形状和尺寸、周围构件应力等的影响需要重点考虑。本工程合龙开始到完成只持续了3d，风荷载、

7、地基沉降和其它部分施工所产生的影响较小，可基本忽略。2）荷载组合考虑合龙过程中主要荷载的作用，采用荷载组合为1.35的恒载与1.0的温度作用（±5℃）。3）合龙计算模拟计算荷载，分析应力应变及位移变化。得到合龙过程中结构及胎架的应力、位移等均满足要求。2.3合龙施工过程中的关键问题及处理措施2.3.1安装误差的影响整个结构在构件安装完成后合龙，由于安装后误差的积累，会导致合龙单元安装长度有一定的变化。因此，需在合龙前做好以下两个方面的准备工作：1）复测合龙缝两端已完成构件端口的控制坐标，记录偏差值。2）