某大型美术馆钢结构施工关键技术.pdf

[摘要]大同市御东新区美术馆钢结构工程，为空间管桁架结构，形状复杂。主体由4个异形三角锥体相切而成，高度、跨度大。施工时采用了“异地原位拼装、计算机控制一次整体同步滑移到位”的施工技术。通过施工过程仿真分析验证了该施工技术的可行性，对钢结构进行了拼装过程状态、同步及不同步滑移状态、御载等施工状态进行了分析。同时在施工过程中进行了施工实时监测，为结构的安全施工提供了保障。[关键词]钢结构；桁架；滑移；仿真分析；监测；施工技术

内容摘抄：

1工程概况
大同市御东新区美术馆钢结构工程地面以上建筑造型独特，平面为矩形，南北向长度为136m,东西向长度为128m,总建筑面积为32238m2。钢结构总重约为3500t,主要材质为Q345C。主体由4个24~36m高度不等的大三角锥形的锥体相切后相连组成，4个大锥体由4榀空间主桁架组成，主桁架之间设置屋面次桁架，形成空间桁架体系，主体周边由比较低缓的5个三角锥形锥体(最高约7m)周绕，下方设置常规展厅，展厅建筑地面标高为-11.500m,为深基坑，基坑面积约17400m2。结构体系非常复杂，整体不规则。美术馆效果如图1a所示，三维模型如图1b所示。

2钢结构施工简介
大同市御东文化区美术馆形状复杂，空间定位难度大，同时当地昼夜温差较大，对焊接质量要求高，导致高空作业难度非常大。结合本工程实际情况及通过多方案比选，考虑到当地的施工环境、起重设备资源缺乏以及工期较紧等综合因素，最终选择在基坑外原位拼装完毕，再采用计算机控制一次同步整体滑移到位的施工技术。此方法可以保证钢结构和土建同时施工，节约施工周期，加快进度，同时避开与土建的交叉作业，利于现场施工组织。
3钢结构施工流程
采用整体滑移方案进行钢结构施工时，采用以下步骤进行。
1)进行场地平整，开挖土方至满足滑移标高。
2)施工条形基础，同时在展厅基坑内搭设贝雷架栈桥，并铺设滑移轨道。
3)钢结构整体拼装，整体拼装顺序为：以L5,L6单元开始，从南向北依次进行施工。
4)整体拼装完毕后钢结构首次卸载。
5)钢结构整体滑移。
6)滑移到位后，球铰支座安装，钢结构二次卸载。限于篇幅，以下仅对主要施工步骤进行阐述。
3.1滑移轨道设置
共布置4条滑移轨道，轨道1,4采用单轨，轨道2,3采用双轨，轨距宽2m。其中，轨道1,2间距为30.6m,轨道2,3间距为47.5m,轨道3,4间距为43.1m。轨道平面布置如图2所示。滑移钢轨选用热轧钢轨(43kg),轨道1,2,4轨底标高为-4.600m,轨道3轨底标高为-5.000m,单、双轨照片如图3所示。地面上轨道支撑采用混凝土条形基础，基坑内轨道支撑采用贝雷架支撑。

4施工模拟验算

施工阶段的结构验算分析不同于设计验算，对于同步整体滑移施工，通常应进行拼装过程状态分析、同步及不同步滑移状态分析、拆撑卸载状态分析等。根据工程特点，本文重点阐述同步及不同步滑移状态结构分析。
4.1计算模型
计算机控制整体滑移施工技术目前在钢结构施工中得到了快速发展，辅以计算机模拟分析可以使整个提升施工过程安全可控，本工程分析时的计算条件如下。

（略）

投稿会员：巧克力布丁