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1、双向正交钢桁架高空逐条累积滑移 施工方案论证报告,施 工工况与相关措施 计 算 分 析,中国京冶建设工程承包公司 2005.10.7,报告人：李秀敏,计算内容,一、屋盖在滑移过程中的计算分析 二、屋盖截面代换后的计算分析 三、温度作用对支撑混凝土U型梁的影响 四、风荷载作用对滑移施工的影响 五、卸载过程的计算分析 六、中滑道胎架计算分析 七、拼装平台计算分析,荷载取值及荷载组合,恒荷载：结构自重 风荷载：0.45kN/m2（50年一遇） (镂空系数 0.50) 温度作用：30 动力系数：1.05 滑移过程不均衡作用,屋盖在滑移过程中的计算分析,滑移过程分析滑移步骤,步骤一：,滑移过程分析滑移步
2、骤,步骤二：,滑移过程分析滑移步骤,步骤四：,滑移过程分析滑移步骤,步骤十：,滑移过程分析计算模型,约束：,模型一,模型二,模型三,模型四,模型五,模型六,滑移过程分析计算模型,模型七,模型八,模型九,模型十,滑移过程分析荷载,恒荷载：自重 分项系数：1.2 支座竖向不均衡：20mm,滑移过程分析计算结果（变形）,滑移到位时柱顶东西向HJ6的最大变形为19.0mm,滑移过程分析计算结果（应力）,结论：滑移过程中构件最大压应力为126 MPa。,滑移过程分析计算结果（应力）,结论：滑移过程中构件最大拉应力126.6 MPa。,滑移过程分析计算结果（应力比）,结论：a、滑移过程中构件最大应力比为0
3、.75（代换截面后） b、 第十次滑移过程的构件最大应力比最不利,滑移过程分析计算结果（应力比）,滑移过程中设计状态构件不利位置的应力比变化,滑移过程分析计算结果（应力比）,结论：滑移过程中设计状态构件不利位置的最大应力比 0.40（代换截面后）,滑移过程分析杆件截面代换,由于滑移时与设计时的受力状态不同，造成支座附近的杆件变号；76根杆件不满足设计规范要求。,滑移过程分析截面代换方式,对因强度或稳定验算不够的杆件进行 代换截面。,8个斜腹杆由原H 200x200x8x10改为 H 250x250x14x14 48个斜腹杆由原H型钢改为双腹板 250x300x12x14 20个斜腹杆由原H型钢
4、改为双腹板 250x300x16x14,屋盖截面代换后的计算分析,截面代换后结构分析计算模型,模型：由滑移过程结果得出，最不利情况为第十次滑移，故截面代换后结构分析状态取第十次滑移到位状态。 约束：结构还处于滑移支座状态,截面代换后结构分析计算模型,截面代换后结构分析荷载,1、恒荷载：自重 分项系数：1.2 2、支座竖向不均衡：20mm（考虑不利，中支座上移）,截面代换后结构分析荷载,3、支座平面内不均衡：2cm,截面代换后结构分析计算结果（比较）,由于滑移时与设计时结构状态不同，对两种状态下的构件截面代换位置构件进行比较 构件编号,HJ1 (东西方向),HJ2 (东西方向),HJ3 (东西方
5、向),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,截面代换后结构分析计算结果（比较）,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,HJ4 (东西方向),HJ5 (东西方向),HJ1 (南北方向),截面代换后结构分析计算结果（比较）,截面代换后结构分析结论,结论：考虑滑移过程平面不均衡2cm，竖向不均衡3cm荷载组合对构件进行检验，最大应力比有4个位置应力比大于0.81，但其最大压应力不大于103 MPa，并且与设计状态内力反号。,温度作用对支撑混凝土U型梁的影响,温度作用计算模型,支座约束z和x方向（垂直滑道），释放沿滑道方向； 荷载作用：温度30度。,温度作用
6、计算结果（位移）,垂直滑道方向位移：最大8mm,温度作用计算结果（反力）,最大反力4378KN，122KN (滑移支座侧向最大静摩擦),风荷载作用对滑移施工的影响,a、风荷载对屋面结构的影响,风恒载影响主要在屋面侧面： 基本风压：0.45kN/m2（50年一遇） 镂空系数：0.50 高度系数：1.42 （30米，B类场地）,a、风荷载对屋面结构的影响,风荷载分布作用图：,a、风荷载对屋面结构的影响,结论： 风荷载对通过支点对支撑混凝土U 型梁的最大作用力为: 33.70KN； 122KN （滑移支座侧向最大静摩擦）,b、风荷载对中滑道的影响,1、考虑不利情况风荷载全部作用于中滑道，风荷载分布图
7、：,b、风荷载对中滑道的影响,结构构件检验结果，荷载组合：1.0（1.2）恒+1.4风,b、风荷载对中滑道的影响,结论： 最不利风荷载与中滑道自重恒载组 合作用下，结构构件检验最大应力比 为0.375。 中滑道加缆风绳控制面外位移，保证 面外稳定。,卸载过程的计算分析,卸载过程分析,卸载过程： a 钢屋面高于原设计支座标高的30mm 沉降到位，安装支座 b 拆除滑移过程中滑道的支座（南北 向HJ1下面）,卸载过程分析计算模型（各步骤模型）,模型一,模型二,模型三,模型四,+5mm,+5mm,卸载过程分析计算模型（各步骤模型）,模型五,模型六,模型七,卸载过程分析荷载,荷载 考虑结构自重恒载 组
8、合系数 分项系数： 1.2 动力系数： 1.05（参考建筑结构荷载规范 GB 50009- 2001 吊车荷载动力系数）,卸载过程分析计算结果（应力）,结论：卸载过程中构件最大压应力 126.4 MPa,卸载过程分析计算结果（应力）,结论：卸载过程中构件最大拉应力 113.1 MPa,卸载过程分析计算结果（应力比）,结论：卸载过程中构件最大应力比 0.85,卸载过程分析计算结果（挠度）,结构达到设计状态约束时，原中滑道位置的HJ在结构自重作用下的挠度最大为118mm。,中滑道胎架计算分析,中滑道胎架分析计算模型,中滑道胎架模型,约束：格构柱各肢底部固接,中滑道胎架分析计算模型,模型说明： 格构
9、柱： 1.5mx2.0mhe1矩形桁架；6根31.5m高、5根24m 桁架梁： 1.5mx2.5m矩形桁架；约120m长。 结构截面： 格构柱： 弦杆 HW 350x350x12x19 （Q235） 腹杆 HW 150x150x7x10 (Q235) 桁架梁： 上弦 口 400x250x16x20 (Q345) 下弦 HW 300x300x10x15 (Q235) 腹杆 HW 200x200x8x12 (Q235),中滑道胎架分析荷载及组合,1、荷载系数 自重恒载：1.2 活荷载： 1.2（不均衡系数） 1.05（动力系数） 2、恒荷载：胎架结构自重,总计1.26,中滑道胎架分析位移,结构位移
10、（恒+工况一 ） 最大位移为8.7mm,中滑道胎架分析位移,结构位移（恒+工况二） 最大挠度为9.7mm,中滑道胎架分析构件检验,结论：构件最大应力比为0.801，均满足设计规范要求,拼装平台计算分析,拼装平台分析计算模型,结构模型图,拼装平台分析计算模型,模型说明： 格构柱： 1.5mx1.5m矩形桁架 桁架梁： 1.5m高单片桁架 结构约束： 格构柱各肢底部铰接。,拼装平台分析荷载及组合,1、荷载系数 自重恒载：1.2 活荷载： 1.2（不均衡系数） 1.15（动力系数） 2、恒荷载：结构自重和平台板重（取2.0kN/m2 ） 3、活荷载： a、包括人、设备重量（4.0kN/m2 ） b、
11、屋面桁架作用（三工况）,总计1.38,拼装平台分析工况一,活荷载工况一：,说明：第五次滑移前（HJ1-1和HJ2-S桁架最重）,拼装平台分析工况二,活荷载工况二：,说明：第十次滑移前（HJ6-N（包括HJ7-N）较重 ），且HJ6-N与HJ5-N的中心距为13.15m，对拼装平台柱的作用力有偏心,拼装平台分析工况三,活荷载工况三：,说明：滑移支点最大反力,拼装平台分析位移1,结构位移（恒+活（工况一)） 最大挠度为15mm,拼装平台分析位移2,结构位移（恒+活（工况一)） 最大挠度为15mm,结构位移（恒+活（工况二)） 最大挠度为15mm,拼装平台分析位移3,结构位移（恒+活（工况三)） 最大挠度为17mm,拼装平台分析构件检验,结论：构件最大应力比为0.851，均满足设计规范要求,补充砼柱顶钢构件验算,结论：构件应力比为0.171，满足设计规范要求,荷载：取滑移就位后支点最大作用力。,谢 谢 各 位！,