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。

大跨度四角锥屋面钢网架整体提升与卸载技术

结合具体工程案例进行分析,旨在如何有效、安全地完成超大型大跨度连跨双层屋面钢网架结构的施工,逐一对每一步骤控制重点进行描述,通过“施工步骤的精细分解,施工顺序的科学规划,各阶段模型的逐一验算,新型提升措施的设计和应用,有效地统筹施工管理”,确定“地面分区拼装–分区不等位整体多段提升–分阶段补杆–整体同步卸载–按顺序依次拆除提升支架/补杆(定位)”的施工方法顺利安全地完成施工工作,确保结构受力符合设计要求,该施工方法的选择在缩短施工周期的同时,降低了施工成本,且可达到绿色、环保的施工管理要求,并总结出一套完整的管理流程、方法。