云南建工鋼構(gòu)技術(shù)交流

匯報主要內(nèi)容：一、工程概況二、鋼結(jié)構(gòu)施工方案1鋼結(jié)構(gòu)總體施工思路2鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝方案3鋼結(jié)構(gòu)施工工況4滑移施工方案三、關(guān)鍵施工技術(shù)分析一、工程概況昆明滇池國際會展中心項目作為旅游會展城市綜合體，是云南省、昆明市確定的重點建設項目，是云南省繼昆明長水國際機場后又一重大標志性工程.項目位于滇池福保半島，占地面積2331畝，總投資約370億元。項目開發(fā)建設完成后，將成為樹立云南對外開放新形象的重要平臺和窗口，必將加快昆明成為區(qū)域性國際城市進程，推動“把昆明建設成為世界知名旅游城市”這一目標較快實現(xiàn)。昆明滇池國際會展中心整體效果圖結(jié)構(gòu)概況展館部分和會展服務配套部分總建筑面積約117萬平方米，可提供約30萬平方米的室內(nèi)展覽區(qū)；可提供約10萬平方米的室外展館。展館置于14米平臺之上，展館屋蓋為鋼結(jié)構(gòu)體系和金屬屋面形式。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋與下部混凝土連接通過滑動支座連接。

展廳主結(jié)構(gòu)為張弦梁結(jié)構(gòu)，張弦梁由上部拱形組合截面鋼梁和下部鋼拉索及中部撐桿等部分組成。展廳結(jié)構(gòu)示意圖展廳側(cè)立面圖張弦梁及典型節(jié)點二鋼結(jié)構(gòu)施工方案1#~13#展館屋蓋均采用分區(qū)累計滑移的施工方案；1鋼結(jié)構(gòu)施工總體思路滑移施工側(cè)面示意圖鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件分段劃分

根據(jù)安裝機械的選擇，展廳屋蓋采用汽車吊和履帶吊進行分段安裝，主序廳及前廳屋蓋采用塔吊進行安裝，根據(jù)各安裝機械起重性能及運輸限制條件，對張弦梁、主序廳桁架及前廳屋蓋鋼梁進行分段劃分，使其能滿足起重吊裝要求。通過模擬分析，各結(jié)構(gòu)分段劃分如下圖所示，分段位置設置臨時支撐。展廳屋蓋張弦梁分段劃分圖2鋼結(jié)構(gòu)吊裝方案鋼結(jié)構(gòu)吊裝汽車吊上樓面采用QUY260噸履帶吊進行吊裝，選擇42米主臂工況，22米吊裝半徑，在此工況下，額定起重能力為43.9噸，50噸汽車吊自身重量41噸，滿足施工需求，其安裝示意如右圖所示。260噸履帶吊吊裝示意圖150噸履帶吊吊裝示意圖履帶吊吊裝滑移區(qū)展館構(gòu)件第一榀張弦梁分段采用150噸履帶吊54.2米主臂、19米固定副臂工況進行吊裝，吊裝半徑選擇48米，額定起重量為6.6噸，最大構(gòu)件分段重量為5.4噸，滿足起重吊裝要求。汽車吊吊裝展館構(gòu)件吊裝張弦梁分段時，吊裝半徑可選擇12米，其額定起重量為8噸，最大張弦梁分段重量為5.4噸，滿足起重吊裝要求，其吊裝定位示意如右圖所示。汽車吊吊裝示意圖一吊裝檁條時，構(gòu)件吊裝半徑最大，為20米，汽車吊42米主臂工況可吊裝4噸，檁條重量為0.4噸，滿足起重吊裝要求；汽車吊吊裝示意圖二3單館屋蓋鋼結(jié)構(gòu)滑移施工施工工況1234567891011121314151617181920“液壓同步滑移技術(shù)”采用液壓爬行器作為滑移驅(qū)動設備。液壓爬行器為組合式結(jié)構(gòu)，一端以楔型夾塊與滑移軌道連接，另一端以鉸接點形式與滑移胎架或構(gòu)件連接，中間利用液壓油缸驅(qū)動爬行。液壓同步滑移施工技術(shù)簡介液壓爬行器的楔型夾塊具有單向自鎖作用。當油缸伸出時，夾塊工作（夾緊），自動鎖緊滑移軌道；油缸縮回時，夾塊不工作（松開），與油缸同方向移動。爬行器工作示意圖如下：為了避開山墻位置混凝土梁及立柱，滑移固定支撐架需適當往館內(nèi)偏移，經(jīng)模擬分析，該滑移固定支撐架布置如下圖所示?；浦渭馨惭b滑移固定支撐架布置圖滑移固定支撐架側(cè)立面圖滑移軌道設置

該滑移工程在展館縱向兩端F、N軸線位置的混凝土框架梁柱頂布置兩條滑移軌道，軌道從4軸到21軸通長布置，滑移軌道采用43Kg級鐵路用熱軋鋼軌?；栖壍啦贾脠D頂推點設置

根據(jù)計算，整個屋蓋共布置4個滑移頂推點，每個滑移頂推點布置1臺滑移油缸，布置圖如下：頂推點布置圖山墻位置頂推點構(gòu)造被動滑移點構(gòu)造主動滑移點構(gòu)造三關(guān)鍵施工技術(shù)分析本工程所涉及的預應力工程為懸索結(jié)構(gòu)，通過分析判斷，結(jié)構(gòu)施工具有以下特點。

該工程拉索和常規(guī)張弦梁相比，最大的特點是拉索為水平布置，主要作用是平衡主梁對兩端支座的推力。

每個展館的張弦梁形式相同，且高度一致，可以通過累積滑移實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安裝1、張弦梁預應力的確定和實現(xiàn)方式本工程拉索的主要作用是平衡主梁對兩端支座的水平推力，根據(jù)設計要求，張弦梁施工完畢以后，拉索的索力到達500KN左右。為此結(jié)合結(jié)構(gòu)的施工方案，初步擬定了兩種預應力的施加方式，第1種方式為拉索被動受力的施工方式，第2種為拉索主動受力的施工方式。思路1：對拉索施加27KN的初拉力（計算模型賦值），在屋面恒載施加完畢，支座會向外發(fā)生位移，拉索被動受力。按該方案施工，拱架在滑移過程中以及恒載施加完畢，支座將偏離柱子中心，過程如下圖所示：思路2：滑移之前，在沒有屋面恒載的狀態(tài)，對拉索施加240~250KN的張拉力，支座基本處于柱子中心。滑移就位以后施加屋面荷載之前，對拉索施加340~460KN的張拉力，支座會向內(nèi)側(cè)產(chǎn)生最大30mm的位移，然后在施加屋面恒載，支座回到柱子中心位置。兩種方式計算結(jié)果對比分析豎向位移（mm）（1）方案一滑移過程中恒載施加完畢（2）方案二1）拱架及拱架之間系桿、斜撐和拉索安裝完成，進行

第1級張拉恒載施加完畢支座水平位移（mm）（1）方案一滑移過程中恒載施加完畢方案二第1級張拉恒載施加完畢索力（kN）索力（kN）（1）方案一滑移過程中恒載施加完畢（2）方案二1）拱架及拱架之間系桿、斜撐和拉索安裝完成，進行第1級張拉第1級張拉恒載施加完畢（3）兩種方案計算結(jié)果對比兩種方案施工過程中位移、索力、應力的最大值對比結(jié)果如下：

方案一方案二豎直位移（mm）-141-14支座向外水平位移（mm）862索力（kN）472501應力（MPa）10964結(jié)論

按方案二進行施工，可以減小張弦梁對下部支撐結(jié)構(gòu)的偏心荷載，且鋼結(jié)構(gòu)應力較方案一小，結(jié)構(gòu)變形和索力與設計要求的狀態(tài)更加接近。2、全過程施工仿真計算（1）計算說明計算軟件采用通用有限元分析軟件Midas/Gen，按照圖紙建立結(jié)構(gòu)的整體模型，構(gòu)件規(guī)格、邊界條件等和圖紙一致，結(jié)構(gòu)自重（1.1倍系數(shù)）由程序自動計算，采用施加初拉力的方法來達到施加預應力的目的，按照實際的張拉順序?qū)φ麄€施工過程進行仿真模擬計算。（2）位移計算結(jié)果單榀拱架主梁拼裝完畢前2榀拱架拼裝完成并進行第1級張拉全部拱架滑移到位張拉完成（3）索力計算結(jié)果前2榀拱架拼裝完成并進行第1級張拉前2榀拱架滑移全部拱架滑移到位張拉完成小結(jié)1）結(jié)構(gòu)成型以后，最大應力65Mpa，最小應力-95Mpa；2）滑移、吊裝施工過程中，拉索第1級張拉力約310KN，拱腳之間的距離與支座之間的距離基本相等；3）每榀拱架的第2級張拉力約為490kN，鋼拉桿桿張拉力約為90kN；4）在屋面恒荷載作用下，支座水平反力基本為零。施工照片結(jié)論對于此類張弦梁結(jié)構(gòu)，拉索的主要作用是平衡主梁的推力，預應力的建立過程必須與施工工藝緊密結(jié)合，即對拉索的受力時由主動張拉形成還是被動受力形成需要經(jīng)過嚴格的有限元計算模