大型空间网架结构整体提升技术研究与仿真分析

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近几十年来,随着经济水平的提升与科学技术的进步,空间网架结构逐步向大跨、超高领域迈进,同时广泛应用于交通枢纽、会展中心、体育场馆与工业厂房等一系列功能性建筑中。这一机遇使得各类钢结构施工工法呈现出高速发展态势,其中整体提升技术的发展尤为突出。计算机控制液压千斤顶整体提升技术的研究,解决了众多空间钢结构施工的难题,对大型钢结构的安装作业有着重要理论价值和工程实践意义。基于在建的某大型空间网架结构钢屋盖整体提升项目,着重解决了整体提升工法的关键技术问题。在提出提升单元的划分依据与提升点的确定方案的同时,重点把握了钢绞线的承重验算、提升反力的量值计算。结合实际建筑结构与现场施工要求,进行了提升支撑架的设计,并且以“桁架式托梁”的形式完成了下锚点的加固,保证了提升过程中主体结构更加直接稳定地传力。整个结构采用逆序施工法的形式,分五个阶段整体同步提升屋盖网架,以完成墙柱网架的安装。在重点阐述液压整体提升技术的系统组成与提升原理的同时,提出了“提升分级加载、吊点油压均衡、行程同步控制、分级卸荷就位”的同步提升控制策略,进一步加强了提升过程中结构的同步性,为实际工程的施工提供了理论依据。整个空间网架结构体型庞大,节点形式多样,为保障施工过程中结构的安全可靠,应用有限元分析软件SAP2000,采用逐步建模分析法,分别对五个提升施工阶段进行仿真模拟。在模拟施工的过程中,主要计算了自重与风荷载组合中结构各构件的应力比、轴力以及节点位移,进一步研究结构构件轴力变化趋势与主体变形态势,分析出结构的主要位移控制点与受力较大的危险杆件。通过对结构的静力分析,整合各项数据,结合现场施工状况、机械设备条件、工程进度安排等实际情况,为优化和完善施工方案提出了一系列可行性建议。液压整体提升技术的实践应用与施工过程的有限元模拟,为类似工程的施工可提供参考。
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