支承于V型钢柱上的大跨度加强桁架分段吊装技术

摘要

随着我国国民经济的跨越式发展，大跨度钢结构得到了越来越多的应用与发展。在大跨度钢结构形式中，钢桁架结构应用比较广泛，钢桁架结构具有受力明确、柔性大、自重相对较轻等优点；同时钢桁架由于结构杆件和节点较多，构造复杂从而使钢桁架对安装精度、安装质量要求较高。传统的钢桁架支座为销轴式单向铰支座，而随着建筑结构形式的多样化，销轴式铰节点已不能满足工程需要，因而实际工程中开始出现一些新型的支座节点，V型钢柱万向铰支座节点就是其中的一种。V型柱以及万向铰节点在工程中应用很少，国内缺少相关研究资料。
　　 本文以支承于V型钢柱节点上的大跨度加强桁架为研究对象，分别讨论了V型支承钢柱的制作与安装、大跨度加强桁架的制作以及分段吊装技术、V型钢柱以及大跨度加强桁架的施工测量与监测等。并以深圳机场航站区扩建工程T3航站楼为工程实例，阐述了支承于V型柱上的大跨度加强桁架分段吊装技术。本文主要包括以下几个方面的内容：
　　 1、V型钢柱的制作与安装
　　 阐述了V型柱的结构形式、受力特点，对V型钢柱支座节点以及铸钢件的加工制作工艺及加工工序、加工难点及铸钢件三维节点的凝固模拟分析等进行了细致的论述，阐述了V型柱施工难点及要点，焊接工艺、施工安装工艺以及安装质量控制措施等。
　　 2、大跨度加强桁架分段吊装技术
　　 阐述了大跨度加强桁架分段吊装技术以及支撑胎架设计、安装、卸载、拆除；对加强桁架箱型弦杆及圆形腹杆的加工制作工艺及工序要点进行了深入细致的探讨；并结合工程实践，对加强桁架的工厂预拼装和施工现场拼装进行了系统的论述；在分析大跨度加强桁架分段吊装工艺原理基础上，对大跨度钢结构施工模拟原理、施工模拟分析方法及施工模拟实现进行了深入的分析。
　　 3、大跨度桁架及V型柱施工测量及监测技术
　　 阐述了大跨度加强桁架以及V型柱的安装测量控制，包括施工预埋件测控、加强桁架地面拼装测量控制、安装胎架的测量控制、桁架安装过程中桁架的标高、直线度、挠度的测量控制以及V型柱特殊三维空间节点的测量程序以及测量控制要点。并探讨了桁架以及V型柱的安装误差消除。结合工程实践，论述了加强桁架和V型柱的施工监测内容及方法。
　　 4、支承于V型柱上的大跨度钢桁架分段吊装施工模拟分析
　　 结合深圳机场T3航站楼工程实例，采用有限元分析软件Midas对支承于V型柱上的大跨度桁架进行施工模拟分析，得到了分段桁架在各种工况下的力学性能以及桁架在各施工阶段的应力应变情况；同时对V型柱在安装过程中的位移和长度差进行计算，得到后装杆长度用以指导施工；结合分析结果，对分段吊装采取相应施工措施，并对这些施工措施进行计算验证确保结构施工安全。