省级工法-大跨钢屋盖滑动支座预偏安装自复位施工工法.pdfVIP

大跨钢屋盖滑动支座预偏安装自复位施工工法 1 前言 1.0.1 为满足日益增长的建筑室内空间需求，大跨拱形钢屋盖逐渐被广 泛应用。对于拱形屋盖受荷过程中产生的水平推力，设计院常采用在拱 脚设置滑动支座的方式进行释放，以结构自身受荷来平衡水平推力，用 以减小其对下部结构的影响。 1.0.2滑动支座的安装是现场施工的技术难点。若不进行预偏安装，滑 动支座受结构卸载影响将发生较大的水平位移，偏离设计位置，导致使 用阶段下部结构柱长期偏心受力。若采用常规的整体预偏方法，通过下 支座体滑动支座与柱顶之间涂抹黄油实现相对滑动和复位，由于黄油的 润滑性有限，在较大竖向压力荷载作用下，水平推力较难克服水平摩阻 力实现有效滑动实现成品支座精准就位，同时下部结构还需额外承受一 定的水平推力带来安全隐患。若在成品支座与柱顶之间设置其他低摩阻 滑动面，施工工序将变得繁琐，施工成本也将随之显著增加。 1.0.3 我司根据大跨拱形屋盖结构特点和滑动支座构造特点，结合工程 实例进行针对性研发和总结，形成了“大跨钢屋盖滑动支座预偏安装自 复位施工工法”，通过在加工阶段预变形结构杆件、预偏上支座体，同时 利用成品支座本身低摩阻橡胶板作为滑动面下支座体，较好地解决了常 规滑动支座安装方法存在的水平推力、滑动不到位和附加偏心弯矩等问 题，扩展了滑动支座的施工方法，取得了明显的社会效益和经济效益。 1.0.4 本工法以有限元计算、科技成果、专利和多项工程应用为背景进 行编写，其中省级科技成果 “超高大跨正交拱形桁架双曲屋盖关键施工 技术研究与应用”（本工法为其关键技术之一），在2021年12月31 日由 董石麟院士主持召开的鉴定会上被专家鉴定为达到国内领先水平。本工 法关键技术已申请国家发明专利2项：1、《一种空间大跨异形钢结构制 作安装预变形方法》专利号ZL201410122374.0；2、《一种大跨钢屋盖滑 移支座预偏安装和卸载自复位施工方法》申请号CN202111579803.3。 1.0.5 本工法关键技术已成功应用于临朐国际会展中心项目、中国摩（重 庆）项目三期、四期 （娱乐综合体）工程、成都空港产业服务区项目等 多个大跨度钢结构工程滑动支座的安装施工。 2 工法特点 2.0.1 支座复位精度高，质量显著改善。本工法通过有限元分析计算出 的预偏数值精度达毫米级，可有效指导结构构件和支座在深化加工阶段 进行预调整，避免现场杆件切割或接长，提高支座复位精度，可显著改 善整体施工质量。 2.0.2 水平推力小，施工安全可靠；无附加弯矩，不削弱结构安全储备。 本工法利用上下支座体间既有低摩阻橡胶板作为滑动面，大大降低了支 座自复位过程对下部结构的水平推力，同时，支座复位精度高，对下部 结构不产生附加偏心弯矩，有效保障施工过程和使用阶段的结构安全。 2.0.3 施工投入少，经济效益好。相比传统增设滑动面预偏方法，有效 避免了增设滑动面所需的材料和加工费用投入；相比传统涂抹黄油预偏 方法，可显著减少支座复位不到位二次调整位型所需人力物力等成本的 投入。整体施工工期可大幅缩短，经济效益显著。 2.0.4 实用性强，应用前景广。本工法支座施工方式通用性强，适合各 类大跨钢屋盖的滑动支座安装，较好地扩展了滑动支座的安装时机和施 工方法，推广应用前景广阔。 3 适用范围 本施工工法适用于各类大跨钢结构屋盖的滑动支座安装，特别适用 于拱形钢屋盖、仿古建坡屋盖和双曲异型钢屋盖等结构和滑动支座均存 在较大水平变形的大跨空间钢结构。 4 工艺原理 4.1 大跨异形钢结构制作安装三维预变形技术 大跨异型钢屋盖结构卸载后的施工完成态与设计初始态间往往 存在较大三维位型差距，但常规预变形方法仅对结构Z 向坐标进行一 次起拱调整，极少考虑水平预变形。对于大跨拱形结构，水平变形较 大，不考虑水平变形将带来现场安装精度问题。 本技术可较好的解决上述问题，主要工艺原理：依据将结构施工 完成态和设计初始态三维坐标偏差控制在毫米级的原则，将施工过程 分析循环迭代计算提取的结构三维变形数值，反向叠加至设计初始态 模型，作为深化设计、制作安装的指导模型。通过在加工阶段调整构 件的长度尺寸实现结构整体的三维反向预变形，以此抵消施工阶段大 跨钢屋盖卸载将发生的变形，保障支座处杆件