摘要:随着钢结构在建筑工程领域中的不断推广和应用,复杂钢结构施工技术问题愈加突出,相关设计工作人员对于复杂钢结构的设计要点等逐步重视起来,结合结构力学中的力学及关键技术要点,对钢结构整体施工及安装过程中需要解决的技术难点进行了有效的透析,为维护整体结构的稳定性及结构设计状态的有效性,本文结合工程实践应用,从施工现场中的复杂钢结构的吊装、滑轮力学特征、结构安全与临时柱之间的关系及大跨度结构的整体稳定性的提升等问题进行简要阐述及分析,为相关工作人员提供一定的理论参考。
关键词:复杂钢结构;大跨度;施工过程;技术问题
引言:复杂钢结构施工过程中的技术难题相对较多,解决也相对复杂,因此结合有效的施工技术和现有的技术中心对复杂钢结构施工过程中的施工技术难题进行分析,以国内现有的大跨度钢结构施工项目为参考,从设计及施工安装过程对大跨度钢结构施工技术的有效性进行分析,分别明确了基于民用建筑和商用建筑为主的相关施工技术标准流程,从施工技术角度深入分析相应的技术问题,从现代施工技术的要求进行阐述,设计人员不仅要保证整个复杂钢结构的设计刚度及承载力满足规范的要求,还应重视对设计状态的分析,从而将整个项目的成型过程中进行相应分析,实现基于结构工程有效性为主的相关施工技术平衡理念的有效实施。对于施工技术人员来说,在施工过程中要充分了解设计现状,结合相应的施工方法及程序要求,按照已定周期进行相应的安装结构的安全性检验,以保证整体设计状态最佳。
1大跨度钢结构安装技术
1.1 高空原位安装法
此种方式就是指,在安装结构的过程中,根据结构施工情况利用临时的支撑撑起施工中的荷载。安装构件上,分为散件与单元两种。前者大部分是结构下方脚手架,利用其进行支撑,在空中原位安装结构散件。这样的方式适用于高度与跨度不大、使用杆件少的结构中,且不需要利用大型起重机,安装精度良好,施工便利,脚手架可以回收。可是脚手架也存在使用量巨大、搭设时间久、占用空间大等缺点。后者大部分是使用点式支承,具备施工量小、质量高、速度快的优势。
1.2结构滑移安装法
结构滑移法主要是在具有拼装条件的场所提前将结构总体或者是局部组装好,应用滑移系统把组装好的系统运送到设计位置上,然后再安装的施工技术。其优点就是可以在一个较为固定的场地拼装、安置所需的机械设备,大大降低了场地处理以及机械设备管理成本,保障了工程企业的经济效益。
1.3顶升安装法
顶升施工技术主要是在结构施工平台拼装为总体后,利用顶升设备把结构逐步顶升到设计标高的施工方式。利用顶升施工的方法可以减少高空作业量,顶升的面积不受约束,与提升技术比较,顶升设备在地面进行顶升,不需要在高空设置施工作业点,减少提升施工支承等工作。
2大跨度复杂钢结构施工过程中吊装技术难点分析
大跨度复杂钢结构施工过程中,吊装技术的难点就是吊点的合理性选择。以整榀平面和空间桁架为吊装单元可以大大提高工作效率,减少空中焊接拼装所带来的缺陷,降低施工的难度,但是在大跨度钢结构体系的施工中,应合理选择吊点位置和相应的吊点数量及密布程度等,从而保证吊装施工过程中整体结构的稳定性,进而解决滑轮力学问题[1]。
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2.1吊点的选择原则分析
吊点的选择及相应的分布是大跨度复杂钢结构应首先解决的技术问题之一[2]。在吊装相关方案的选定时,应以吊装位置的设计高度及相应的两柱头的连接位置进行有效分析,使得吊梁的两端位置相互衔接,确定吊装到设计位置时,两端的梁能够准确定位,因此结合相应的设计要求,吊点的选择应满足如下方面:(1)吊件的位置应从轴向两端方向的变形等于或者接近于零。(2)吊件在变形过程中,应将弯矩的有效分布进行分析,对弯矩进行均匀分布设置。
2.2平面外屈曲模态及分析
在对应的钢结构系统的吊装施工方案的制定过程中,应有效结合吊点的位置,将有效的设计内容及数据分析进行结合。在吊装启动的过程中,必须要集合平面整体的稳定性。在不发生对应的平面失稳的情况下,有效维持桁架结构的稳定性,从而实现基于构建失稳及相应的强度破坏稳定性的有效分析,促进平面外整体失稳的有效破坏,进而将对应的吊点位置及其密度进行有效分析,确认有效性[3]。
3滑轮问题分析
滑轮是钢结构构件在吊装过程中必备的相关设计要素,结合滑轮的位置及数量,利用提吊结构的内力等,将相应的结构构件在吊装过程中进行空中状态的调整,适当分析相对应的原有结构类型及滑轮所形成的结构内容,以便使得整个的滑轮的构建及对应的支点进行分析,从而将缆索对应的滑轮位置的结构特征进行剖析,结合内力和位移的有效计算,集中体现出滑轮力学特征。结构达到平衡位形的条件是通过反复的迭代,使水平连杆的内力为零[4]。为了论述方便,笔者把这一类问题称为滑轮力学问题。
4设置临时支撑柱对结构安全的影响
临时支柱不仅仅是大跨度复杂钢结构有效应用的主要设施,也是实现基于结构承载力为主的相应的受力性能的有效分析,进而将结构的受力状态及相应的临时支承点问题进行分析,从而实现基于构件完整性与安全性的有效分析[5]。在临时支承的过程中,从拱脚位置引出的水平力和竖向反力大大降低,但是在相应的桁架结构的附近构件的分布与水平推力的过程中,其设计状态及相应的临时支承的安全性较为稳定,如果将拱脚替换,那么拱脚的水平推力和竖向反力将会逐步增大。主桁架的安装及对应的吊装结果需要结合对应的拱脚设计方案进行数据对照,确定底板的水平推力及相应的桁架最大竖向挠度进行顺利拼接,完善水平推力与相应的主桁架结构的顺利拼接,实现基于结构完整性为一体的相关参数值的对应性设计[6]。以澳门体育馆大跨度复杂钢结构体系的构建过程中,基于水平推力、最大竖向挠度等数据,对于无支承情况下的水平推力为3110.7KN,而在有支承的情况下的最大水平推力为1377.5KN,最大挠度分别为40和12。此外,支撑过程中的安全问题也是支承柱拆除临时结构的重要内容,在以重力分布和对应的内力迁移的过程中,应将相应的受力状态进行有效转移,即使得整体结构进入设计状态,在拆撑的过程中,应注意到受力体系的完整性,内外力的相互交替的变化;参与受力的各个杆件应在相应的弹性范围内进行调整,并对设计的状态进行分析。
结束语
综上,我国大跨度钢结构体系在建筑工程中的应用程度及相应的技术难点应结合实际工程施工整体技术内容进行分析,设计过程中的难点问题需要解决,对应的施工技术问题也需要解决,但是在施工过程中,由于整体性的施工技术内容与施工技术理论内容具有有效性,因此应结合相应的研究内容对整体结构技术进行有效分析。
参考文献:
[1]孙乔.大跨度复杂钢结构施工技术问题分析[J].中国高新技术企业,2014(10):70-71.
[2]刘强.分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题[J].城市建筑,2014(04):81.
论文作者:张国华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/3
标签:结构论文; 钢结构论文; 过程中论文; 滑轮论文; 施工技术论文; 大跨度论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第35期论文;