洛阳天堂塔转换钢桁架临时支撑卸载有限元模拟与施工设计

洛阳天堂塔转换钢桁架临时支撑卸载有限元模拟与施工设计
何伟，何容，李晓克
(华北水利水电大学土木与交通学院，河南郑州450011)
[摘要]洛阳市隋唐城天堂遗址保护钢塔通过大跨度转换桁架结构支撑在基础环梁上，以保护塔下中心地带天堂遗址区。采用ASYS建立三维有限元模型模拟转换桁架卸载施工。并根据有限元模拟结果确定卸载施工工艺流程。内、外环梁临时支撑点千斤顶分别缩缸8,4m后可完成卸载。卸载时各支撑点按2次卸载，每次卸载量为总卸载量的一半，内圈和外圈临时支撑交替卸载。卸载施工时对转换桁架关键构件部位进行了应力与沉降监测。监测结果显示，实测值与理论值间最大应力误差为3.28MPa,最大位移误差为0.82mm,误差较小，结构整体刚度较好，有限元模型模拟精度较高。

内容摘抄：

钢结构由于钢材强度高，塑性、韧性好，而常用于大跨度结构、高耸结构以及承受动力荷载、抗震要求较高的结构和可拆卸的结构等［１］，故在重要的、大型遗址保护建筑中常选用钢结构。 对于遗址保护结构来说，由于结构形式复杂，被保护遗址不可再生，因此结构的施工工艺与施工安全设计更显重要。 对于大跨度的遗址保护结构，为保证施工安全，一般采用转换桁架临时支撑体系［２］，由于这些结构的建造过程中，多数需要大规模（尺度大，数量多）的支撑架（临时结构），结构施工过程中就必然存在临时结构和永久结构的相互作用，在永久结构吊装和临时结构拆撑过程中，永久结构和临时结构的内力和位移都会不断发生变化，只有准确地分析临时结构和永久结构之间的相互作用，才能对结构施工方案的合理性做出科学判断［３］。 但是当永久结构和临时结构的规模较大时，会造成计算和分析的诸多困难。 目前一般采用简化分析［４］ 或有限元方法模拟等。 简化分析的缺点是计算精度较低，而有限元方法的关键是模型的建立及施工工艺的模拟。

本文根据洛阳市隋唐城天堂遗址保护钢塔结构特点和转换桁架卸载施工工艺，结合相关规范要求［５⁃７］，基于 ＡＮＳＹＳ 软件建立三维有限元模型，采用单元生死法模拟转换桁架卸载施工，并根据模拟结果，确定卸载施工工艺流程。

（略）

投稿会员：可爱莹