黃華 李勇 堯華峰
(中建四局第四建筑工程有限公司 福建廈門 361004)
大跨度空間網(wǎng)殼卸載施工技術(shù)研究與應(yīng)用
黃華 李勇 堯華峰
(中建四局第四建筑工程有限公司 福建廈門 361004)
隨著節(jié)能與綠色建筑不斷發(fā)展和創(chuàng)新,大量網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)用于工程實(shí)踐,由于結(jié)構(gòu)形式多樣、多采用復(fù)雜的彎扭構(gòu)件和異形構(gòu)件,施工難度很大,為后期支撐結(jié)構(gòu)卸載施工安全提出了更大的挑戰(zhàn)。研究通過采用有限元計(jì)算軟件ANSYS仿真分析了大跨度空間網(wǎng)殼拆模卸載施工技術(shù),認(rèn)真分析了監(jiān)測數(shù)據(jù),確保施工過程整體結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。卸載是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),研究通過卸載模擬計(jì)算,并簡要描述了分步分級卸載過程。
網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) ;格構(gòu)支撐 ;施工安全;撓度
廈門東?;鹁婵萍紙@工程位于廈門市集美區(qū)與同安區(qū)的交界處,緊鄰濱海西大道東?;鹁婵萍紙@,總建筑面積36 286.818m2,地上2層,地下2層。建筑總高度:15.30m,由SOHO辦公、地下車庫及設(shè)備用房等組成。
項(xiàng)目用地呈近半月牙形,其中主樓位于整個(gè)科技園區(qū)的核心位置,建筑主體以廈門市花三角梅為喻意,整個(gè)建筑平面近似Y字形,為三瓣花瓣展開的建筑形狀,其中地上2層中部區(qū)域?yàn)椴晒馓齑啊V鳂菫榇罂缍瓤臻g結(jié)構(gòu)[1],建筑的各個(gè)立面及屋頂由十幾個(gè)連為一體的復(fù)雜曲面構(gòu)成,地上空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)平面呈曲邊三角形,寬68m,長52m,最高點(diǎn)標(biāo)高15.3m,且僅由3個(gè)角點(diǎn)支承,立面、屋頂構(gòu)件均為空間彎扭構(gòu)件,網(wǎng)殼構(gòu)件主要采用了空間彎扭箱型鋼梁截面、空間彎扭五邊形鋼梁截面形式[2],鋼構(gòu)件最厚板厚達(dá)60mm,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具體形式如圖1~圖3所示。
圖1 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)軸測圖
圖2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)立面示意圖
圖3 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)平面示意圖
圖4 格構(gòu)支撐架布置圖
圖5 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)示意圖
圖6 三立桿式格構(gòu)支撐架示意圖
該工程上部鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼分塊位置處搭設(shè)格構(gòu)支撐架,曲面網(wǎng)殼在地面拼裝成吊裝單元,采用履帶吊吊裝到位,下部設(shè)置支撐架臨時(shí)固定,根據(jù)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的環(huán)梁分段位置、吊裝分塊單元位置情況、吊裝過程中的安全性、支撐架盡量設(shè)置在土建混凝土柱和混凝土梁上,減少對土建結(jié)構(gòu)安全帶來的影響,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)施工用格構(gòu)支撐架布設(shè)。
1.1格構(gòu)支撐架布置位置
(1)主環(huán)梁采用“工廠分段、現(xiàn)場分段吊裝、高空對接”的施工方法進(jìn)行施工,分段對接時(shí)設(shè)格構(gòu)支撐架,如圖4所示。
(2)曲面網(wǎng)殼采用“工廠下料、加工,散件發(fā)運(yùn)至現(xiàn)場,現(xiàn)場分塊拼裝、分塊吊裝、高空對接”的施工方法進(jìn)行施工,分塊對接時(shí)設(shè)格構(gòu)支撐架[3]。
(3)格構(gòu)支撐架分為兩種類型,其中一種是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐架,布設(shè)在中間部位;另一種是三立桿格構(gòu)支撐架,布設(shè)在周邊環(huán)梁部位。
根據(jù)崇禮水文站實(shí)測和調(diào)查洪峰流量系列,采用皮爾遜III型曲線進(jìn)行頻率適線,得到10年、30年一遇設(shè)計(jì)洪水成果,并與本次暴雨推求設(shè)計(jì)洪水成果進(jìn)行比較,如表5。
(4)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐架
由預(yù)先焊接好的4片平面桁架組成,現(xiàn)場安裝時(shí)主要采用螺栓連接,可以靈活進(jìn)行組合,同時(shí)運(yùn)輸方便,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)尺寸為1.0m(長)×1.0m(寬)×1.5m(高),如圖5所示。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐架立桿采用Φ89mm×4.0mm鋼管,腹桿采用Φ60mm×3.5mm鋼管制作,材質(zhì)為Q235B。
(5)三立桿式格構(gòu)支撐架
拼裝完畢后,有一個(gè)拆除支撐架的過程,實(shí)質(zhì)上是支撐架卸載,結(jié)構(gòu)自身承受總體內(nèi)力的過程。由于支撐架數(shù)量大,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際無法實(shí)現(xiàn)同步落架卸載,需要實(shí)現(xiàn)分批分階段卸載。
1.2格構(gòu)支撐架頂部構(gòu)造措施
(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐架頂部設(shè)分配梁,截面規(guī)格為HW250mm×250mm×14mm×14mm,材質(zhì)為Q345B,如圖7所示。
Protection Schemes of Submarine Power Cables in Offshore Wind Farm SU Rong,YUAN Guokai(121)
(2)三立桿格構(gòu)支撐架頂部設(shè)分配梁,截面規(guī)格為方鋼300mm×220mm×25mm,材質(zhì)為Q345B,如圖8所示。
1.3網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)地面拼裝
曲面網(wǎng)殼在地面拼裝成吊裝單元,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,主樓地面結(jié)構(gòu)下方相應(yīng)位置處的模板支撐體系應(yīng)暫不拆除施工,待網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)全部安裝施工完畢,結(jié)構(gòu)卸載完成后再拆除該區(qū)域模板支撐架體系。
常規(guī)的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,結(jié)構(gòu)一次成型、所有桿件同步受力,而大跨度復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)結(jié)構(gòu),采取分段施工,通過分批安裝來調(diào)整受力較大的桿件內(nèi)力,故存在一個(gè)體系轉(zhuǎn)換的問題[4]。
網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)拼裝后分塊吊裝時(shí),所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重作用在支撐架上,結(jié)構(gòu)本身并不承受總體荷載,而僅發(fā)生支撐點(diǎn)之間的局部內(nèi)力。
三立桿式格構(gòu)支撐架的立桿分別為Φ402mm×10mm鋼管、Φ114mm×4.0mm鋼管,腹桿采用Φ76mm×3.5mm,材質(zhì)均為Q345B,如圖6所示。
圖7 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐架頂部構(gòu)造示意圖
圖8 三立桿格構(gòu)支撐架頂部構(gòu)造示意圖
學(xué)校應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到家長委員會所具備的功能,以及其對打造家校共育模式的積極作用。具體而言,學(xué)校應(yīng)當(dāng)打造家長委員會線上溝通群,以便借助溝通群向家長委員會發(fā)布最新的教育精神,還可以借助溝通群組織家長委員會成員進(jìn)行線上研討交流,共同探索打造家校共育模式的最佳途徑。同時(shí),各班班主任應(yīng)當(dāng)有意識地讓家長委員會發(fā)揮家庭教育指導(dǎo)中的效用,并組織其通過線上溝通群或是線下交流的方式開展經(jīng)驗(yàn)交流,以此來達(dá)到幫助家長共同成長的目的。
綜上所述,該工程網(wǎng)殼卸載根據(jù)結(jié)構(gòu)體系要求,在網(wǎng)殼分區(qū)整體結(jié)構(gòu)全部安裝完成后采取分階段進(jìn)行分級循環(huán)整體卸載。
該工程網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋼構(gòu)件種類及數(shù)量多、技術(shù)難度大等特點(diǎn),待結(jié)構(gòu)整體安裝后,需進(jìn)行結(jié)構(gòu)卸載,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際施工情況,對于該工程卸載我們經(jīng)過全面分析[5]。
電子商務(wù)時(shí)代的發(fā)展,讓諸多傳統(tǒng)企業(yè)發(fā)生轉(zhuǎn)變。尤其對于諸多傳統(tǒng)外貿(mào)企業(yè)來說,不僅需要緊跟電子商務(wù)時(shí)代潮流,而且需要在跨境電商領(lǐng)域予以更好發(fā)展,通過跨境電商轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)自身經(jīng)營領(lǐng)域的拓展,并實(shí)現(xiàn)企業(yè)所占市場份額的擴(kuò)大。也正是如此,探索傳統(tǒng)外貿(mào)企業(yè)向跨境電商轉(zhuǎn)型的路徑也就顯得極為重要,是傳統(tǒng)外貿(mào)企業(yè)發(fā)展的重要方式。
5.3卸載千斤頂
卸載根據(jù)微調(diào)循環(huán)、均勻卸載的原則進(jìn)行卸載,卸載時(shí)通過設(shè)置在臨時(shí)支架頂部的液壓千斤頂進(jìn)行卸載,卸載時(shí)通過統(tǒng)一指揮進(jìn)行同步操作,根據(jù)同步調(diào)節(jié)液壓千斤頂對結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐級卸載,直至結(jié)構(gòu)和千斤全部脫離。
4) 機(jī)器人頂層觸摸屏查看機(jī)器人程序狀態(tài),語音識別與觸屏相結(jié)合的控制程序的在線編制,傳感器數(shù)據(jù)查看[4].
在應(yīng)用軟件系統(tǒng)中,常用數(shù)據(jù)層來完成與數(shù)據(jù)庫的交互,常常采用DAO(數(shù)據(jù)訪問)模式。由于數(shù)據(jù)庫的連接是一個(gè)“貴重”資源,因此,為了提高效率,常常要求一次連接能夠完成批量數(shù)據(jù)的處理。那么如何才能高效地完成數(shù)據(jù)批量的處理(即,增刪改查)?
(3)整體結(jié)構(gòu)仿真分析結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)存在差異,在整個(gè)卸載過程中做好應(yīng)急方案。在選擇卸載千斤頂和設(shè)計(jì)支撐架時(shí)綜合考慮安全儲備、結(jié)構(gòu)位移的監(jiān)測工作。針對關(guān)鍵施工部位重點(diǎn)監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。
(4)在整個(gè)卸載過程中,同步控制的點(diǎn)壓力和位移等參數(shù)及時(shí)與模擬計(jì)算的數(shù)值進(jìn)行對比、分析和處理,將實(shí)時(shí)卸載過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)提交結(jié)構(gòu)師,以使各個(gè)卸載環(huán)節(jié)都在可控的數(shù)值之內(nèi),并且為同類結(jié)構(gòu)的卸載積累第一手的實(shí)施數(shù)據(jù)資料。
在舍弗勒蘇州公司二十周年慶之際,也迎來了產(chǎn)線的升級迭代——無級變速鏈條(CVT)項(xiàng)目正式落成。這是舍弗勒集團(tuán)在大中華區(qū)和亞洲的第一條無線變速器鏈條生產(chǎn)線。首條無級變速鏈條產(chǎn)線大大提升舍弗勒蘇州公司的業(yè)務(wù)能力和產(chǎn)能。項(xiàng)目計(jì)劃分為兩期完成,年產(chǎn)量達(dá)67.5萬條,預(yù)計(jì)年銷售額約3億元人民幣。
(5)卸載過程中存在不確定性情況,應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的處理預(yù)案做保證,以加快對各類不確定影響的處理速度,避免遇到無法正常卸載的情況,確保卸載過程的安全順利。
(1)安全性要求高,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)各區(qū)各部位標(biāo)高不盡相同,網(wǎng)殼整體卸載量約2000t,各分區(qū)鋼結(jié)構(gòu)整體卸載,保證結(jié)構(gòu)精度控制,不允許出現(xiàn)任何差錯。
在卸載過程的中,一部分支撐架完成卸載、另一部分支撐架同步受力,若卸載順序選擇不合理,結(jié)構(gòu)部分區(qū)域進(jìn)入塑性變形狀態(tài),容易導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
(3)為了防止器具的墜落,將所有高空設(shè)置的器具均采用保險(xiǎn)繩的方式將器具固定,并保證所有的安全措施全部落實(shí)到位。
通過實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)證明,利用CORS技術(shù)進(jìn)行地形圖測量相比常規(guī)的測量手段有很大的優(yōu)越性,不僅節(jié)省了人工成本,測點(diǎn)密度也能符合成圖的需求,有效地提高了測圖的效率[2]。
這種對市場公平的沖擊不僅僅影響生產(chǎn)企業(yè),其對經(jīng)銷商的利益影響更大。山東省滕州市銘陽農(nóng)用物資有限公司王顏偉認(rèn)為:“老百姓只顧低頭播種,根本分辨不清相似品牌的知名度,所以相似品牌的化肥對農(nóng)民的誤導(dǎo)十分嚴(yán)重。正規(guī)經(jīng)銷商認(rèn)為大品牌化肥貴有貴的道理,質(zhì)量好,而小廠生產(chǎn)的化肥有自己的價(jià)格優(yōu)勢,也無可厚非,但若是故意使用相似商標(biāo),糊弄老百姓,那正規(guī)經(jīng)銷商是堅(jiān)決不同意的。”
(2)卸載工作高空操作安全措施難度大。由于采用的是在支撐架頂部進(jìn)行卸載的方式,所有的卸載工作均在高空進(jìn)行操作,結(jié)構(gòu)卸載到位,需要較長時(shí)間,存在交叉施工,設(shè)備的墜落和操作工人的人身安全措施難度大。
5.1卸載工藝
具體而言,政府部門方面,盡管當(dāng)前政府已經(jīng)就醫(yī)藥企業(yè)的經(jīng)營具體規(guī)范出臺相關(guān)法律法規(guī),但對于專利藥品的仿制和研發(fā)方面并未進(jìn)行有效地約束,對此可以加快立法和政策的制定步伐,盡快的彌補(bǔ)缺漏。此外,政府方面還應(yīng)當(dāng)完善醫(yī)保制度,適當(dāng)拓寬醫(yī)療保險(xiǎn)的涵蓋范圍,將一些療效獨(dú)特藥價(jià)昂貴但不可替代的專利藥品納入醫(yī)療保險(xiǎn)范圍并提高其報(bào)銷額度,鼓勵地方將基本藥物制度與分級診療、家庭醫(yī)生簽約服務(wù)、慢性病健康管理等有機(jī)結(jié)合。政府也可以提供相應(yīng)資金用于對無力支付藥價(jià)的患者進(jìn)行救助,同時(shí)要加強(qiáng)對醫(yī)藥企業(yè)的監(jiān)督,要求其定期反饋相應(yīng)責(zé)任承擔(dān)情況及檢查企業(yè)內(nèi)部是否存在不符合標(biāo)準(zhǔn)的假藥等。
在鋼結(jié)構(gòu)屋面卸載過程中,必須遵循“以結(jié)構(gòu)計(jì)算分析為依據(jù)、以結(jié)構(gòu)安全為宗旨、以變形諧調(diào)為核心、以實(shí)時(shí)監(jiān)控為手段”的原則,嚴(yán)格按照計(jì)算機(jī)有限元計(jì)算軟件ANSYS仿真分析模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行卸載。
(2)控制難度大、卸載組織難度大。為了確保整個(gè)卸載過程按即定方案實(shí)施,并且切實(shí)同理論計(jì)算的分步卸載量相結(jié)合,鋼結(jié)構(gòu)安裝階段,臨時(shí)支撐較多,需要在臨時(shí)支架上布置卸載點(diǎn),如何控制多個(gè)卸載支點(diǎn)的位置與負(fù)載同步,需要卸載系統(tǒng)具有極高的同步控制性能。
5.2卸載順序
空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)全部安裝到位后即進(jìn)行局部解雇卸載,按照先裝后卸載,后裝先卸載的順序進(jìn)行逐步分級卸載。先緩慢將網(wǎng)殼定位支托進(jìn)行下降,卸載控制量根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出相應(yīng)的卸載控制量,卸載過程中嚴(yán)格控制各卸載千斤頂?shù)耐娇刂啤?/p>
(1)卸載結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。該工程總的卸載重量大,覆蓋面積大、支架支點(diǎn)多,利用千斤頂同步卸載難度很大,如何將覆蓋面積大空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安全卸載到位,是現(xiàn)場施工難點(diǎn)。
卸載時(shí)采用薄型液壓千斤頂,千斤頂規(guī)格為50t、100t,如圖9~圖11所示。
圖9 薄型液壓千斤頂設(shè)置示意圖
圖10 格構(gòu)支撐架示意圖
圖11 節(jié)點(diǎn)詳圖
屋蓋網(wǎng)殼主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括曲面內(nèi)構(gòu)件和曲面間交界處構(gòu)件,如圖12~圖13所示。
曲面內(nèi)構(gòu)件共分為3個(gè)區(qū),分別為分區(qū)1、分區(qū)2、分區(qū)3,每個(gè)分區(qū)包括4個(gè)曲面,分別為曲面1、曲面2、曲面3、曲面4。
具體卸載順序?yàn)椋壕W(wǎng)殼曲面1→網(wǎng)殼曲面2→網(wǎng)殼曲面3、4。
圖12 網(wǎng)殼分區(qū)圖
圖13 網(wǎng)殼曲面劃分圖
該工程屋蓋網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式多樣,且均為不規(guī)則構(gòu)造,每一支點(diǎn)受力復(fù)雜,卸載難度大[6]。由于整體結(jié)構(gòu)仿真分析結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)存在差異,且卸載過程中人員、支撐等各種因素影響,每一階段卸載后進(jìn)行觀測并核對測量數(shù)據(jù)、分析原因及解決辦法:
(1)若下降高度小于預(yù)定卸載高度:下部支撐已松動,支點(diǎn)卸載到位,撤去支撐,做好記錄,下一步卸載時(shí)取消該點(diǎn)。下部支撐未松動,檢查是否有其他支撐點(diǎn)并將其卸載。
日前,云南電網(wǎng)公司在“南方電網(wǎng)公司第四屆會計(jì)知識大賽暨‘精益杯’財(cái)務(wù)金融專業(yè)技能競賽”中一舉奪魁,獲得團(tuán)體一等獎、團(tuán)體三等獎、個(gè)人二等獎和三等獎,取得了公司財(cái)務(wù)競賽歷史性的突破。
(2)若下降高度大于預(yù)定卸載高度:支撐架變形,暫停卸載,加固支撐架,將其他支點(diǎn)先下降到該支點(diǎn)等標(biāo)高后再同步卸載。
(3)若卸載時(shí)出現(xiàn)異常聲響時(shí),立即停止卸載,所有人員迅速撤離現(xiàn)場,認(rèn)真檢查,分析是否存在局部應(yīng)力集中。焊縫撕裂將該處焊縫進(jìn)行坡口處理、補(bǔ)焊、檢測,檢測合格后進(jìn)行下一步卸載。安裝時(shí)點(diǎn)焊的臨時(shí)支點(diǎn)脫開,是否還有臨時(shí)固定點(diǎn)。
從國防安全到全球視野:二戰(zhàn)后美國外語教育政策的演變路徑及啟示 ………………………… 羅 輝(2.54)
若卸載完畢后的支點(diǎn),撓度變化,考慮到可能產(chǎn)生的施工操作誤差,通過模擬驗(yàn)算,保證卸載結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)也在規(guī)范之內(nèi)。
隨著網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的合理選型在我國的發(fā)展和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)施工后卸載屬于重要的安全因素,通過施工卸載模擬計(jì)算,合理地分配分級卸載值,很好地解決了大跨度鋼結(jié)構(gòu)卸載施工難點(diǎn),進(jìn)一步研究各類網(wǎng)殼穩(wěn)定性的計(jì)算理論和方法,以便于屋面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。
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Researchandapplicationofunloadingtechnologyforlargespanspacelatticedshell
HUANGHuaLIYongYAOHuafeng
(The Fourth Construction CO.,Ltd Of China Fourth Construction Bureau,Xiamen 361004)
With the continuous development and innovation of energy saving and green building,A large number of reticulated shells are used for engineering practice,As the structure in various forms,the use of complex bending and bending components and special-shaped components,the construction is very difficult,It presents a greater challenge for the post-uninstall support structure construction safety,Analysis of large-span space reticulated shell unloading and unloading construction by ANSYS simulation using finite element calculation software,Carefully analyze the monitoring data,To ensure the safety and stability of the overall structure of the construction process. Unloading is the key link in the construction of reticulated shells,Calculated by offloading simulation,This article briefly describes the step-by-step offload process.
Latticed shell structure; Lattice support; Construction safety; Deflection
TU74
A
1004-6135(2017)11-0053-06
黃華(1983.2- ),男,高級工程師。
E-mail:381744355@qq.com
2017-08-28