平面重型屋蓋張弦梁施工方法技術(shù)

平面重型屋蓋張弦梁施工方法，現(xiàn)場采用“兩次張拉完成、后期局部調(diào)整”張拉施工技術(shù)。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型，解決穩(wěn)定問題，合理有效的預(yù)應(yīng)力的張拉方案。整體結(jié)構(gòu)較為規(guī)則美觀。綜合考慮施加預(yù)應(yīng)力方式、預(yù)應(yīng)力成型順序，預(yù)先確定張拉結(jié)構(gòu)的施工模擬狀態(tài)，從而最大限度地保證設(shè)計(jì)思想在實(shí)際工程中的順利而準(zhǔn)確地實(shí)施，最大限度地保證施工過程的合理性和結(jié)構(gòu)安全性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及國際專利分類專利分類E04B—般建筑物構(gòu)造裝置及相關(guān)技術(shù)，尤其是。
技術(shù)介紹
公知技術(shù)中，張弦梁結(jié)構(gòu)最早是由日本大學(xué)M. Saitoh教授提出，是一種區(qū)別于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的新型雜交屋蓋體系。張弦梁結(jié)構(gòu)是一種由剛性構(gòu)件上弦、柔性拉索、中間連以撐桿形成的混合結(jié)構(gòu)體系，其結(jié)構(gòu)組成是一種新型自平衡體系，是一種大跨度預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系。張弦梁結(jié)構(gòu)按受力可以分為平面張弦梁結(jié)構(gòu)和空間張弦梁結(jié)構(gòu)；平面張弦梁結(jié)構(gòu)是指其結(jié)構(gòu)構(gòu)件位于同一平面內(nèi)，且以平面內(nèi)受力為主的張弦梁結(jié)構(gòu)。平面張弦梁結(jié)構(gòu)根據(jù)上弦構(gòu)件的形狀可以分為三種基本形式直線型張弦梁、拱形張弦梁、人字型張弦梁結(jié)構(gòu)。 直線型張弦梁結(jié)構(gòu)主要用于樓板結(jié)構(gòu)和小坡度屋面結(jié)構(gòu)，拱形張弦梁結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了上弦拱得受力優(yōu)勢，適用于大跨度的屋蓋結(jié)構(gòu)，人字型張弦梁結(jié)構(gòu)適用于跨度較小的雙坡屋蓋結(jié)構(gòu)?？臻g張弦梁結(jié)構(gòu)是以平面張弦梁結(jié)構(gòu)為基本組成單元，通過不同形式的空間布置所形成的張弦梁結(jié)構(gòu)。空間張弦梁結(jié)構(gòu)主要有單向張弦梁結(jié)構(gòu)、雙向張弦梁結(jié)構(gòu)、多向張弦梁結(jié)構(gòu)、輻射式張弦梁結(jié)構(gòu)。單向張弦梁結(jié)構(gòu)由于設(shè)置了縱向支撐索形成的空間受力體系，保證了平面外的穩(wěn)定性，適用于矩形平面的屋蓋結(jié)構(gòu)。雙向張弦梁結(jié)構(gòu)由于交叉平面張弦梁相互提供彈性支撐，形成了縱橫向的空間受力體系，該結(jié)構(gòu)適用于矩形、圓形、橢圓形等多種平面屋蓋結(jié)構(gòu)。多向張弦梁結(jié)構(gòu)是平面張弦梁結(jié)構(gòu)沿多個(gè)方向交叉布置而成的空間受力體系，該結(jié)構(gòu)形式適用于圓形和多邊形平面的屋蓋結(jié)構(gòu)。輻射式張弦梁結(jié)構(gòu)是由中央按輻射狀放置上弦梁，梁下設(shè)置撐桿用環(huán)向索而連接形成的空間受力體系，適用于圓形平面或橢圓形平面的屋蓋結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力空間鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的施加方法通常有兩種。一種是在預(yù)應(yīng)力索、桿直接施加外力，從而可改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，致使內(nèi)力重分布，或者是形成一種新的具有一定內(nèi)辦狀態(tài)的結(jié)構(gòu)形式；另一種是通過調(diào)整已建空間結(jié)構(gòu)支座高差，改變支承反力的大小，從而也可使結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布，達(dá)到預(yù)應(yīng)力的目的。預(yù)應(yīng)力索、桿的材質(zhì)通常分為碳鋼索、鋼絞張索和鋼棒。預(yù)應(yīng)力張弦梁結(jié)構(gòu)作為一種高效的結(jié)構(gòu)承力體系，已被各種建設(shè)工程特別是大跨度空間結(jié)構(gòu)的屋蓋體系所采用。張弦梁結(jié)構(gòu)是最近幾年發(fā)展起來的大跨度預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)，由弦、撐桿和壓彎構(gòu)件組合而成的新型結(jié)構(gòu)。它充分利用了高強(qiáng)索的抗拉性改善了結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)受力性能，成為受力合理、制造運(yùn)輸方便、施工簡單的自平衡體系，是具有良好應(yīng)用價(jià)值和前景的新型結(jié)構(gòu)形式。在張弦梁結(jié)構(gòu)中由于預(yù)應(yīng)力的引進(jìn)，結(jié)構(gòu)的整體剛度大大的提高，截面的尺寸得到了明顯的減小，但是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題仍不能忽略。我國大跨度張弦梁結(jié)構(gòu)剛剛開始采用。其代表性工程為已經(jīng)建成使用的上海浦東國際機(jī)場航站樓鋼屋架和正在建設(shè)中的廣州國際會(huì)議展覽中心展覽大廳鋼屋架。張弦梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題可以分為兩類，一類是結(jié)構(gòu)的局部穩(wěn)定性，另一類是結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性又可以分為平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性和平面外的整體穩(wěn)定性。輕型張弦梁施工技術(shù)在國內(nèi)較為成熟，因平面重型混凝土樓板的存在，對(duì)于平面重型上人屋蓋的施工技術(shù)研究較少，張弦梁采用倒三角腹桿的布置形式，上弦采用兩根平行的H型鋼構(gòu)件作為壓彎桿件，而與其相對(duì)應(yīng)的是一條下弦受拉索。其施工技術(shù)的研究在國內(nèi)尚屬罕見，無相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。相關(guān)專利申請(qǐng)公開較少，申請(qǐng)?zhí)?00710306988公開了一種具有荷載緩和作用的張弦梁結(jié)構(gòu)及施工方法，它包括上弦梁、撐桿、張弦梁的下弦拉索、支座和荷載緩和裝置，所述的荷載緩和裝置由小齒輪轉(zhuǎn)盤、大齒輪轉(zhuǎn)盤、拉索及重物組成，小齒輪轉(zhuǎn)盤和大齒輪轉(zhuǎn)盤利用齒輪相互咬合連在一起，小齒輪轉(zhuǎn)盤邊緣與張弦梁的下弦拉索相連，張弦梁的下弦拉索繞過小齒輪轉(zhuǎn)盤四分之一周固定，大齒輪轉(zhuǎn)盤中心與支座用拉索相連，大齒輪轉(zhuǎn)盤邊緣伸出拉索下面懸掛重物，拉索繞過大齒輪轉(zhuǎn)盤四分之一周固定。尚未發(fā)現(xiàn)實(shí)用的改進(jìn)技術(shù)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種平面重型屋蓋張弦施工方法方法，該工法尤其適應(yīng)于平面重型屋蓋施工。本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的是通過如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)場采用“兩次張拉完成、后期局部調(diào)整”張拉施工技術(shù)，兩次張拉施工技術(shù)是對(duì)構(gòu)件進(jìn)行分級(jí)張拉，循環(huán)張拉，最終各索均一致達(dá)到設(shè)計(jì)值。本專利技術(shù)的有益效果是根據(jù)結(jié)構(gòu)類型，解決穩(wěn)定問題，合理有效的預(yù)應(yīng)力的張拉方案。整體結(jié)構(gòu)較為規(guī)則美觀。綜合考慮施加預(yù)應(yīng)力方式、預(yù)應(yīng)力成型順序，預(yù)先確定張拉結(jié)構(gòu)的施工模擬狀態(tài)，從而最大限度地保證設(shè)計(jì)思想在實(shí)際工程中的順利而準(zhǔn)確地實(shí)施，最大限度地保證施工過程的合理性和結(jié)構(gòu)安全性。附圖說明圖I是“兩次張拉”示意圖具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。實(shí)施例I :對(duì)于24榀，跨度36米平面重型屋蓋張弦梁體系關(guān)鍵施工技術(shù)現(xiàn)場采用“兩次張拉完成、后期局部調(diào)整”張拉施工技術(shù)。通過撐桿將梁架和高強(qiáng)鋼索組合而成，上弦平面為上人重型屋面，上弦桿件和下弦拉索由兩根斜向方鋼管受壓腹桿相連接，下弦拉索在張弦梁結(jié)構(gòu)的端部則分成兩條拉索分別與上弦桿件相連接。預(yù)先確定張拉結(jié)構(gòu)的施工模擬狀態(tài)，采取模擬施工加載的方法，綜合考慮施加預(yù)應(yīng)力方式、預(yù)應(yīng)力成型順序，確保滿足設(shè)計(jì)要求的前提下減少張拉、調(diào)整的次數(shù)。根據(jù)細(xì)致的分析結(jié)果，確定現(xiàn)場采用“兩次張拉完成、后期局部調(diào)整”張拉施工技術(shù)。“兩次張拉完成、后期局部調(diào)整”的具體步驟包括兩次張拉施工技術(shù)是對(duì)構(gòu)件進(jìn)行分級(jí)張拉，循環(huán)張拉，最終各索均一致達(dá)到設(shè)計(jì)值。如圖I所示，施工完第一部分時(shí)結(jié)構(gòu)圖(a)會(huì)產(chǎn)生變形和內(nèi)力，施工第二部分圖(b)時(shí)第一部分相對(duì)于第二部分來講具有初始變形和初應(yīng)力，結(jié)構(gòu)施工成形圖(C)時(shí)全部自重荷載已經(jīng)施加到結(jié)構(gòu)上，相應(yīng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的變形也在施工過程中同步產(chǎn)生，使用階段圖(d)剩余的荷載再施加上去，最終結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力是各狀態(tài)依次產(chǎn)生累積的結(jié)果O工程結(jié)構(gòu)施工中，隨著建造進(jìn)程，結(jié)構(gòu)物在逐步生長，在每一時(shí)間步是不一樣的，其總剛度矩陣、總未知數(shù)等都在增長。同時(shí)因?yàn)檎麄€(gè)結(jié)構(gòu)按照施工的次序一部分一部分地先后形成，已施工完結(jié)構(gòu)部分上承受的荷載，不可能在還沒有施工的結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生影響，從力學(xué)角度來看，則是先施工的部分結(jié)構(gòu)相對(duì)于后施工的部分結(jié)構(gòu)具有某種初變位和初應(yīng)力，傳統(tǒng)的順序張拉法不適用于較柔的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)。 本實(shí)施例在工作時(shí)，以預(yù)應(yīng)力張弦梁為背景，通過基于ANSYS的優(yōu)化分析、非線性全過程分析以及屈曲分析，重點(diǎn)研究了預(yù)應(yīng)力張弦梁下弦鋼索張拉力的優(yōu)化、關(guān)鍵施工狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的受力性能分析與穩(wěn)定性分析等施工控制中的關(guān)鍵技術(shù)問題。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了兩榀預(yù)應(yīng)力張弦梁I :9縮尺模型的施工模擬試驗(yàn)，研究了張弦梁施工全過程的受力性能。有限元分析與試驗(yàn)結(jié)果表明對(duì)下弦鋼索的張拉力進(jìn)行優(yōu)化可以有效地改善結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)狀態(tài)下的受力性能；合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保證張弦梁在施工過程中的強(qiáng)度與穩(wěn)定性；預(yù)應(yīng)力的張拉宜以跨中反拱作為控制指標(biāo)；有限元計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。這種具有荷載緩和作用的張弦梁結(jié)構(gòu)，抗災(zāi)能力強(qiáng)、安全性能高、受力性能優(yōu)越，并能充分發(fā)揮高強(qiáng)度材料性能。通過選擇合理有效的預(yù)應(yīng)力張拉方案，解決穩(wěn)定問題，整體結(jié)構(gòu)較為規(guī)則美觀。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型，綜合考慮施加預(yù)應(yīng)力方式、預(yù)應(yīng)力成型順序，預(yù)先確定張拉結(jié)構(gòu)的施工模擬狀態(tài)，從而最大限度地保證設(shè)計(jì)思想在實(shí)際工程中的順利而準(zhǔn)確地實(shí)施，最大限度地保證施工過程的合理性和結(jié)構(gòu)安全性。權(quán)利要求1.，其特征是現(xiàn)場采本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
平面重型屋蓋張弦梁施工方法，其特征是：現(xiàn)場采用“兩次張拉完成、后期局部調(diào)整”張拉施工技術(shù)，兩次張拉施工技術(shù)是對(duì)構(gòu)件進(jìn)行分級(jí)張拉，循環(huán)張拉，最終各索均一致達(dá)到設(shè)計(jì)值。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：繆建國，朱成慧，李強(qiáng)，宋明剛，周倩羽，王成軍，李華強(qiáng)，何政，趙建雷，蘇曉強(qiáng)，王雙喜，張瑜，梁杰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：永升建設(shè)集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：