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宝钢1号高炉炉顶整体拆除安全检测与评定
[摘要]宝钢1号高炉大修工程采用整体切割更换炉体的施工方法。施工过程的特殊性决定了结构在移动过程中边界条件及荷载的变化特征，结构的力学形态与使用状态完全不同，施工过程中存在构件失效的可能，如强度及失稳破坏。常规的检测评定方法不能完全适用施工过程中结构的安全性评定。笔者将1号高炉整体大修移动过程阶段性静态化，对炉体框架结构的安全性进行检测与评定，验证了方法的有效性。[关健词]整体拆除；整体移动；安全检测；数值模拟

随着我国城市建设和改造进程的不断深入，建筑物整体移位技术得到了广泛应用。大型建筑物分模块移位技术在国内外已经有大量的工程实例，但目前的设计与施工主要依靠经验，在部分工程中会出现建筑物扭转、倾斜，甚至倾覆倒塌的现象。因此，对大型建筑物分模块移位过程中结构的安全性进行评估，有针对性地采取措施确保移位过程中结构的安全性，成为移位技术的重要课题
宝钢1号高炉整体大修过程采用整体切割、高空滑移与安装的方法进行新旧炉体的更换。在施工过程中，结构不断由静到动再由动到静。由于边界条件及荷载的阶段性演变，常规的检测评定方法不能完全适用结构在移动过程中的安全性评定。本文对1号高炉更换框架移动过程中的关键性位置进行分解，用一系 列静态工况模拟结构的移动过程，通过确定不同关键位置的边界条件及受荷情况，建立结构有限元模型，根据现行设计规范，计算结构构件的强度及稳定应力比。对结构重要节点进行精细有限元分析，获取节点的应力云图，为施工过程设计提供了可靠的计算数据，确保了结构施工过程的安全性。
1工程概况
宝钢1号高炉（容积4063m)钢框架为由4根立柱组成的单跨多层钢框架结构，框架底部柱脚中线尺28.0m×28.0m,总高79.7m,框架顶部设有230t检修吊车。该框架结构采用钢筋混凝土高承台短柱基础，钢管桩桩基。主要框架柱采用SM50B钢材，框架梁采用SM41钢材。高炉炉体位于炉体框架中，炉体框架与高炉本体不连接，煤气上升管的重量、各层平台及水平管重量，完全由框架直接传给基础。高炉框架结构平面布置如图1所示。

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2检测内容
既有大型钢结构作为已经存在的建筑物，使用过程中环境的侵蚀、材料的老化、地基的不均匀沉降等不可避免地导致结构系统抵抗力衰减，结构现状不同于初始设计阶段。因此，要对既有结构的安全性进行合理评定，必须对结构的现状进行检测。结合1号高炉框架结构形式及现场环境，并参照国家现行检测规范11对高炉框架的以下内容进行检测。
1)轴网及尺寸复核根据设计图纸使用锅卷尺、钢直尺及超声测厚仪等对结构柱网及主要承重钢构件截面尺寸进行复核，抽样原则应符合抽样检测样本容量要求。经现场检测，结构柱网及构件尺寸均符合设计要求。

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3计算分析
3.1模型建立
宝钢1号高炉大修过程需经历旧炉顶系统顶升、旧炉顶系统滑移以及旧炉壳移出3个不同阶段，结构不断由静到动再由动到静。边界条件及荷载的阶段性演变，使某些构件或节点存在失稳及破坏的可能，甚至导致结构整体发生倾覆或倒塌。因此，应对建筑物移位过程中受力形态进行合理分析，获取结构内力分布，有针对性地采取控制措施保证建筑物移位过程中的安全性。

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结语
4本文对宝钢1号高炉大修过程结构安全性检测与评定进行了分析研究，并以此总结了结构在移动过程中安全性检测与评定具体流程：①根据结构的使用环境及功能确定需检测的内容及手段；②确定既有大型钢结构移动过程中的关键位置与重要工况；③确定各关键位置的边界条件；④确定各重要工况下结构荷载情况；⑤根据结构实际检测数据，建立结构有限元模型，进行强度与稳定性分析；⑥根据计算结果给出合理处理建议。

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投稿会员：巧克力布丁