杭州国际博览中心单层球面网壳分块吊装分析.pdf

[摘要]对杭州国际博览中心超半球单层球面网壳结构施工方案进行比选，对其“分条分块安装”方案下吊装单元在吊装过程中的状态进行了模拟分析，根据吊装平衡状态下吊点与单元重心在竖直方向上重合原则建立了结构吊装分析模型，给出了结构吊装分析的静力计算方法，对其标准吊装单元进行了不同吊装方案的比选分析，得到了不同吊装方案下吊装单元的力学响应情况，分析表明各吊装方案下，结构的应力及变形情况均能满足吊装安全的要求，所制定的吊装方案可行，为球壳结构的安全施工提供了理论依据。[关键词]钢结构；屋面；单层球面网壳；吊装；数值模拟

1工程概况
杭州国际博览中心单层球面网壳结构是杭州国际博览中心钢结构屋面的重要组成部分，城市客厅球壳结构为直径约59m超半球单层网壳结构，在国内应用较少，支承于主体结构的44m标高楼面，在标高75.043m以上为扇形三向网格型球面网壳(凯威特K8型)，图1a为按照80等份划分圆周，形成三角形单元组成的单层球壳。单层球壳底部通过环形桁架支承于主体结构，解决了因下部主体结构刚度不均匀和因温度变化对单层球壳的影响。

2施工方案及单元划分
2.1施工方案
目前球壳的安装方法有很多，结构的安装施工，需要根据不同的结构要求和环境条件，选择合适的施工方法。几种常见施工方法的优缺点比较。

（略）

3吊装分析
3.1分析模型及方法
由于吊装过程中单元移动速度缓慢，可近似认为单元处于静力平衡状态，可以采用静力计算方法对其吊装过程中的状态进行分析，且由于自重作用，单元在吊装平稳状态下，吊点与单元重心在竖直方向上重合，因此通过静力计算单元吊装状态首先要确定不规则单元的重心位置，以便确定吊装平稳状态的吊索汇交点位置。重心位置可根据总体弯矩平衡原理确定，即首先对单元的各个角点进行三向约束，分别施加任意两个方向的重力加速度进行计算，求出相应反力，根据总反力对重心的弯矩平衡可以得出相应平面上的重心位置，进而确定单元重心的空间位置。在确定单元重心位置之后，根据单元在吊装平稳状态下，吊点与单元重心在竖直方向上重合的原理可以确定计算吊点的位置，建立调转分析的几何模型。

4结语
1)对杭州国际博览中心超半球单层球面网壳结构施工方案进行了比选，确定采用“分条分块安装”方案施工，并对单元吊装进行了标准的吊装单元划分。
2)建立了单层球面网壳结构吊装分析模型，根据吊装平衡状态下吊点与单元重心在竖直方向上重合原则建立了结构吊装分析模型，给出了结构吊装分析的静力计算方法。

（略）

投稿会员：巧克力布丁