江苏大剧院音乐厅临时支撑卸载方案研究

施工过程中设置临时支撑几乎是所有大型复杂建筑钢结构工程必然遇到的问题,临时支撑的存在,形成了施工安装阶段的临时受力体系。如何选取临时支撑布置及卸载方案对工程建设具有重要意义,不同的临时支撑布置和卸载方案其辅助用钢量也会不同,如何在确保安全的前提下,提高经济性是施工研究的关键问题之一。以江苏大剧院音乐厅屋盖钢结构施工安装为背景工程,采用有限元软件MIDAS对结构进行临时支撑卸载方案研究,分别对分阶段卸载方案和分区分步卸载方案进行了对比分析。研究表明,江苏大剧院音乐厅屋盖钢结构工程采取分阶段卸载方案较分区分步卸载方案临时支撑用钢量节省约45%,可为类似大型复杂钢结构工程选择合理施工卸载方案提供技术参考。

整体顶升钢屋盖网壳结构卸载过程模拟分析

针对大跨度钢屋盖网壳结构杆系众多、受力复杂,采用整体顶升施工方法时主体结构下方必须设置临时支撑,结构成型后拆除支撑会使结构体系发生重大转变及杆件内力重分布的问题,以天水市体育中心体育馆钢屋盖结构为例,建立精细化有限元模型,对所有节点和杆件按照不同规格分类分别赋予实际质量。利用ANSYS中的生死单元法跟踪模拟顶升施工全过程,以结构完全成型且未拆撑时的状态作为卸载过程的初始状态。采用约束方程法对整体分级同步和分区分步2种卸载方式进行模拟,对比不同卸载方式下所有千斤顶的内力值及应力值较大杆件的应力随卸载步的变化趋势。结果表明:受力复杂的大跨度网壳结构需制定合理的卸载方案并进行模拟分析,确保结构卸载过程的安全;卸载时支撑处的部分拉杆变为压杆,应引起足够重视;此类刚性大跨度结构的杆件应力在分区分步卸载过程中对位移变化较敏感,所以要严格控制每一步的卸载位移量;约束方程法能实现对主体结构和临时支撑脱离再接触过程的真实模拟,为类似工程提供了可靠的卸载分析方法。