北京建工院:徐州市奥体中心体育场索承网格结构屋盖施工关键技术-20140731.pptx
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北京建工院:徐州市奥体中心体育场索承网格结构屋盖施工关键技术-20140731.pptx
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1徐州市奥体中心体育场索承网格结构屋盖施工关键技术北京市建筑工程研究院有限责任公司2014年7月2北京市建筑工程研究院有限责任公司预应力相关深化设计屋盖结构施工工艺1工程概况243索夹节点抗滑移试验5张拉工艺预应力施工仿真计算67施工监测张拉完成后效果83结构尺寸约为263x243m,中间开口椭圆形尺寸约为200x129m,体育场雨篷共42榀带拉索悬挑钢架,最大悬挑长度约为40m,最小悬挑长度约为16m。
结构形式:
环向悬臂复杂索承网格结构新一一.工程概况工程概况44局部轴测图一一.工程概况工程概况55一一.工程概况工程概况BIM辅助结构深化模型66徐州市体育场拉索布置图一一.工程概况工程概况环索规格:
6121,长度约为587m,分4段;径向索规格为:
90、100和127。
77径向索构造示意图环向索构造示意图一一.工程概况工程概况8稳定索:
344根1784根25一一.工程概况工程概况9二二.预应力相关深化设计预应力相关深化设计2.1径向索夹(共84件)10二二.预应力相关深化设计预应力相关深化设计2.2环向索夹(共42件)11二二.预应力相关深化设计预应力相关深化设计2.3环向索夹有限元分析弹性分析结果:
荷载取拉索最小破断力的0.5倍,节点的变形为0.572,铸钢节点与环索接触部分的最大等效应力199MPa。
位移云图应力云图12二二.预应力相关深化设计预应力相关深化设计弹性分析结果:
节点的最大变形为2,铸钢材质屈服强度取300MPa,除应力云图上部分红色区域进入塑性外,节点的大部分区域仍处于弹性状态。
位移云图应力云图13二二.预应力相关深化设计预应力相关深化设计2.4钢拉索加工图采用应力下料的方法:
1、给出标记力;2、给出标记点。
14三三.索夹节点抗滑移试验索夹节点抗滑移试验3.1试验方案15三三.索夹节点抗滑移试验索夹节点抗滑移试验3.2试验结果径向索夹节点的抗滑能力为258.9kN150kN(设计值)环向索夹节点的抗滑能力为981.5kN800kN(设计值)163.1施工流程图三三.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺17BIM辅助施工模拟三三.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺183.2安装分区四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺191、在看台上搭设2.4米宽环索铺放马道,马道标高为8.73m(以看台最高点为基准点);四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺3.3施工过程图示202、将环索和放索盘放在25T平板车上,然后利用平板车将环索铺放在看台边,场地地面上;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺213、使用两台100T吊车先将铺放开的环索吊至看台上的马道上,此时应注意环索索体上的标记点应与相应轴线一一对应;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺224、安装环索索夹下排3根环向拉索,安装时将铸钢件的中心线应与索体上的标记点一一对应,同时保证高强螺栓的预紧力;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺235、再安装环索索夹上排3根环向拉索,同样安装时将铸钢件的中心线应与索体上的标记点一一对应,同时保证高强螺栓的预紧力;;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺246、安装环索索夹上盖板四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺257、搭设该区域的钢结构支撑架;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺268、拼装该区域的上弦钢结构;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺279、使用吊车在看台上铺放开,并与环索马道上的索夹相连接;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺2810、搭设径向索调节端索头安装和张拉的操作平台;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺2911、提升在看台上组装好的径向拉索、环向拉索和环向索夹到相应标高位置;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺30选用两套改造后的60吨穿心式千斤顶夹持22钢绞线作为提升设备:
(1)千斤顶出缸,夹片2锁住,夹片1松动,千斤顶推动夹片1一端向前移动;
(2)千斤顶回缸,夹片1锁住,夹片2松动。
千斤顶完成1次提升。
四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺31四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺3212、在4个环索索头对接的位置,搭设约8mX8m,高度约为29.599m对接平台;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺3313、按照上述顺序依次安装预应力构件,待整个结构安装完成后,将环索索头依次连接,并利用工装将环索长度调整到初始状态;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺3414、使用导链和吊车辅助安装斜索和稳定索,依次按照上述顺序进行安装,整个结构安装完成后见下图;四四.屋盖结构施工工艺屋盖结构施工工艺35开始张拉整个钢结构安装完成焊缝满足设计要求五五.张拉工艺张拉工艺5.1张拉条件36将42榀径向拉索分为两批分级张拉,每级张拉时先张拉第一批21榀径向索,然后再张拉第二批21榀径向索。
根据施工仿真计算结果确定为四级,第一级张拉到设计值的10%;第二级张拉到设计值的60%;第三级张拉到设计值的90%;第四级张拉到设计值的100%(图中红色表示张拉点位置);第一批21榀径向索第二批21榀径向索五五.张拉工艺张拉工艺5.2张拉步骤37五五.张拉工艺张拉工艺5.3张拉工装38五五.张拉工艺张拉工艺39五五.张拉工艺张拉工艺拉索规格千斤顶规格钢绞线规格张拉工装套数总计千斤顶数总计钢绞线根数工装承载力最大张拉力902台100吨228.62020401800KN1498KN1004台60吨428.6612242400KN2014KN1274台150吨2015.216323204000KN3219KN5.4张拉设备406.1施工仿真计算模型六六.预应力施工仿真计算预应力施工仿真计算416.2施工仿真计算结果六六.预应力施工仿真计算预应力施工仿真计算42六六.预应力施工仿真计算预应力施工仿真计算43六六.预应力施工仿真计算预应力施工仿真计算44六六.预应力施工仿真计算预应力施工仿真计算45六六.预应力施工仿真计算预应力施工仿真计算46六六.预应力施工仿真计算预应力施工仿真计算476.46.4拉索每步张拉力值拉索每步张拉力值拉索编号六六.预应力施工仿真计算预应力施工仿真计算48六六.预应力施工仿真计算预应力施工仿真计算491、监测结构响应信息,为结构的安全、精确成形服务;2、保证张拉过程的同步性;3、保证钢拉索索力、钢结构应力、结构变形在设计允许的范围内;4、通过实际监测结果与仿真计算结果的比较,验证仿真计算的准确性,从而保证施工仿真计算结果有效的指导施工;5、结构形式新颖,积累资料。
7.17.1施工监测目的施工监测目的七七.施工监测施工监测507.27.2施工监测依据施工监测依据1、预应力钢结构技术规程CECS212:
2006备注:
第7.3.2条“对索力和关键点的位移进行监测”。
2、施工仿真计算结果七七.施工监测施工监测517.37.3施工监测内容施工监测内容变形监测结构竖向位移(起拱值)索力监测张拉时索力应力监测钢构件关键点应力七七.施工监测施工监测527.3.17.3.1变形监测点共计:
40个监测点在张拉前测量一个初始值,然后每级张拉完成测量一组数据。
七七.施工监测施工监测537.3.27.3.2索力监测点每根径向索都监测在张拉过程中测量每根索的索力。
七七.施工监测施工监测547.3.37.3.3应力监测点共计:
24个监测点在张拉前测量一个初始值,然后每级张拉完成后测量一组数据。
七七.施工监测施工监测55七七.施工监测施工监测BIM动态可视化监控系统567.3.4变形监测设备全站仪七七.施工监测施工监测577.3.5索力监测设备油压传感器油压传感器读数仪读数仪张拉过程中的监测七七.施工监测施工监测587.3.5索力监测设备七七.施工监测施工监测EM传感器EM传感器597.3.6应力监测设备BGK4000振弦式应变计BGK400操作面板布局振弦应变计七七.施工监测施工监测60张拉控制原则:
索力控制为主,竖向变形控制为辅八八.张拉完成后效果张拉完成后效果由监测结果可知,张拉完成后:
1)索力实测值与理论值的最大误差为0.6%;2)竖向变形实测值与理论值的误差基本都在15%以内(40个测点中除了监测点14和15,监测点14的误差为16.6%,监测点15的误差为19.1%);3)结构构件监测点最大应力为106Mpa,发生在结构大环梁处。
61八八.张拉完成后效果张拉完成后效果预应力施加完成后场地内外照片预应力施加完成后场地内外照片6262谢谢谢谢!
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