大跨度柔性钢结构工程施工技术的研究--上海新国际博览中心工程钢结构施工技术的研究.pdfVIP

第四届全国现代结构工程学术研讨会 大跨度柔性钢结构工程施工技术研究 ——上海新国际博览中心工程钢结构施工技术研究 刘学军 黄真 (上海建工集团总公司，上海) (上海交通大学土木工程系，上海200030) 摘要：本文研究总结上海新国际博览中心工程(三期)的钢结构施工技术，特别对该类新型大跨度柔性钢结构工程的地 脚螺栓及其它形式预埋螺栓的施工工艺及管理流程和可移动台车胎架式和满堂支撑式安装技术作了介绍与分析。对今后此 类大跨度柔性钢结构工程的施工有借鉴作用。 关键词：大跨度，钢结构，施工技术 一、工程概况 上海新国际博览中心工程位于上海浦东新区，东依罗山路，南靠龙阳路，西邻芳甸路，北为花木路。按照 总体规划、分期建设的方针，目前为止已经进行了三期建设，其中一期建设规模为用地面积169582，建筑工 程为四个国际标准展厅和一个入口大厅组成；二期工程为满足国际网球“大师杯”大满贯比赛需要兴建第五 号展馆，该区域所有大厅之间通过外部的或内部的连接廊连接，总建筑面积约为九万平方米。三期工程建设 为6、7号馆，该区域有室外通道和连接廊相连。每个标准展馆主要的结构形式以钢结构为主，钢结构屋盖投 达到17．05米)。本工程业主为上海新国际博览中心有限公司，是一家中外合资公司；由上海市浦东土地发 展(控股)公司和德国汉诺威展览公司、德国慕尼黑国际展览有限公司合杜塞尔多夫有限公司联合投资组成； 项目管理为上海新国际博览中心有限公司项目管理部；设计单位为境外设计师联和体，其中建筑：MURPHY／ SOBEK JAHN(美国)；结构：WERNERINGENIEURE(德国)。 钢结构概况 图1展厅钢屋盖体系 新国际博览中心展厅上部主体结构是一个以钢结构为主的结构体系，其主要传力途径为屋面荷载由屋 架传至桁架柱再传至基础，外围护体系的水平荷载及地震水平荷载均传至抗风柱及拉杆柱。屋盖体系和基 础的二层刚性板之间的刚性约束是通过集群拉杆柱承担，而集群拉杆柱体系的构成就是通过厚板H型柱和 其之间的预应力拉杆形成；由于钢结构本身是变形大刚度相对小的结构体系，加上外方结构设计理念是“柔 型”结构体系，在工作状况下允许有较大的弹性范围内的变形用于消耗诸如地震荷载的能量；并且明确指出 所有构件的承载能力是仅考虑形成最终结构安装完毕后的工作使用状况，而施工过程中的施工荷载是作为 额外的附加的荷载由承包商自行考虑。 具体特点介绍 本工程的结构设计是由德方结构设计师设计，境内专业钢结构设计事务所进行施工图深化设计；总承包 商和施工承包商由于管理范畴的局限性以及涉及知识产权的问题，对结构计算模型的正确认识只能在有限 的范围内揣测和在工程实践中摸索；但前提是保证结构安全，如必须考虑单索张拉时(水平分力)对结构柱以 288 工业建筑2004年增刊 第四届全国现代结构工程学术研讨会 及结构整体的变形和稳定的影响，如张拉时间的确定，如临时支撑的设置，如变形后的终合协调，等等；所以， 承包商必须深刻了解具体工程特点： 1)空间节点件为铸钢构件，材料为CS一20Mn5V调质热处理结构钢，采用铸造工艺制造； 2)“柔性结构”设计理念刚柔相济：屋盖体系标准厅为16榀鱼腹式屋架梁组成，人口厅为四榀，每榀屋 架的断面为菱形体，有15片菱形架通过上下弦管和两侧中弦管焊接成整榀形状象鱼腹曲线式屋架梁，两榀 屋架梁通过在中弦设置的15组连接板承插后采用高强螺栓连接，同时每榀屋架的两侧中弦杆用水平拉杆相 连；屋架于柱、柱于柱脚为铰接形式，内设抗剪销钉，兼作定位螺栓作用；约14米高的柱钢管截面为325mm* 14～16mm，其细长比较大；柱脚与钢筋混凝土的基础通过预埋的无粘结高强度材料的地脚螺栓连接；抗风柱 和在竖直面设置斜拉杆并须建立内予应力的拉杆柱构成抵抗水平荷载的竖向构件，这些柱脚于基础的连接 也是采用无粘结高强度材料的地脚螺栓，但在紧固时须施加予应力； 3)跨度大、构件重、单榀屋架支撑跨度为72米，两侧各悬挑4米，单榀自重最大逾100吨，在卸除屋架施 工临时支撑后，由于构件的自重而自沉，挠度变形大