6.2.9-14構件安裝、變形分析、胎架卸載76

鑄鋼節(jié)點的安裝概述本工程的節(jié)點形式有鑄鋼節(jié)點和焊接節(jié)點兩種，其中，鑄鋼節(jié)點為結構的最關鍵受力部位，是其他構件安裝就位的基礎，所有節(jié)點在平面上呈雙軸對稱分布。按照總體安裝方案，鑄鋼節(jié)點安裝方法主要有兩種形式：(1)與主桿件組合吊裝，(2)單件吊裝；其中單件吊裝方式主要是在節(jié)點下方搭設大型胎架，對節(jié)點進行臨時支承與定位，采用750t或250t履帶吊進行吊裝。鋼結構節(jié)點單件與組合安裝分布情況如下圖：節(jié)點分布平面圖安裝工況分析鑄鋼節(jié)點體形龐大（長達7m）、重量重（肩谷節(jié)點最重達90余t），節(jié)點最多分枝達到10個；而焊接節(jié)點較輕，在工廠帶在桿件上加工。各節(jié)點的安裝工況分析如下表：名稱效果圖構件最大重量（t）高度（m）安裝設備安裝方式是否設置胎架背谷鑄鋼節(jié)點21.99.6750t履帶吊單件吊裝是背峰鑄鋼節(jié)點19.814.1750t履帶吊與支座節(jié)點及之間主桿件組合吊裝是肩谷鑄鋼節(jié)點9030.7～22.2750t履帶吊單件吊裝否肩峰鑄鋼節(jié)點16.144.1～33.1750t履帶吊與主桿件組合吊裝否冠谷鑄鋼節(jié)點14.633.3～24.6250t履帶吊單件吊裝是冠峰焊接節(jié)點1.8344～32.5250t履帶吊與主桿件組合吊裝否內環(huán)焊接節(jié)點1.834.9～26.2250t履帶吊單件吊裝是特殊的結構體系，決定了節(jié)點的復雜性，每種節(jié)點外形、分枝角度和空間位置均不相同，結構多樣性和差異性較強，安裝定位和校正均有一定難度，因此鑄鋼節(jié)點采用了兩種安裝方式：組合吊裝和單件吊裝；組合吊裝見主桿件安裝方法，下面主要對單個鑄鋼節(jié)點的安裝工藝進行闡述。鑄鋼節(jié)點安裝工藝流程鑄鋼節(jié)點安裝工藝流程為：進場驗收→與主桿件預拼裝→高空胎架搭設→測量放線→吊裝就位→校正與臨時固定→待結構面安裝成型后與主桿件焊接鑄鋼節(jié)點安裝流程典型工況如下：(1)節(jié)點驗收(2)節(jié)點綁扎(3)姿態(tài)調整(4)起吊(5)吊裝到位(6)校正鑄鋼節(jié)點安裝工藝進場驗收鑄鋼節(jié)點在工廠鑄造后，根據安裝順序，公路運輸至現場，進場后，在地面專門設置的鋼平臺上進行檢查驗收，主要檢查外形尺寸、標識、涂裝質量、分枝數量與角度方向、節(jié)點中心和分枝端預定的測點三維坐標、吊裝吊耳及臨時連接件位置等項目。節(jié)點分枝角度和坐標檢測采用全站儀進行，事先利用已建立的體育場屋蓋鋼結構整體模型，對鑄鋼節(jié)點檢測進行計算機仿真模擬，建立節(jié)點檢測的三維模型，將設計的節(jié)點中心空間三維坐標轉換為位于檢測平臺上的節(jié)點表面三維坐標。對工廠標識在桿件外表面的定位測量點的三維坐標進行的復核，并做好分枝與主桿件的對位中心標識。胎架設置根據節(jié)點構造特征，在背谷節(jié)點、背峰節(jié)點、冠谷節(jié)點下方設置2.5m×2.5m型鋼格構式胎架作為支承及操作平臺，并在胎架頂部設置節(jié)點定位調整裝置以滿足吊裝完成后的校正和臨時固定。具體形式見胎架設計章節(jié)。鑄鋼節(jié)點吊裝綁扎鑄鋼節(jié)點的吊裝綁扎主要根據節(jié)點的形態(tài)和重心確定吊點，有三點綁扎、四點綁扎等多點綁扎吊裝形式，采用大噸位倒鏈（10t、20t型倒鏈）調節(jié)起吊的平衡性和高空就位姿態(tài)；每類鑄鋼節(jié)點設置一套仿形架用于堆放與起吊姿態(tài)調整。節(jié)點綁扎示意圖鑄鋼節(jié)點吊裝就位鑄鋼節(jié)點由平板車轉運至起吊區(qū)，堆放在仿形支架上，綁扎后經過姿態(tài)調整，將鑄鋼節(jié)點緩慢吊至就位位置上方，對準已測量放線完并調節(jié)到位的定位裝置，徐徐落鉤，使鑄鋼節(jié)點安全落于胎架上。在就位過程中，應避免對胎架的振動沖擊，確保節(jié)點定位精度。鑄鋼節(jié)點吊裝就位見下表。就位方式示意圖說明胎架支撐就位（背谷節(jié)點）（1）胎架操作平臺上設節(jié)點定位調整機構；（2）兩組人員用溜繩控制節(jié)點空中姿態(tài)；非胎架支撐節(jié)點就位（肩谷節(jié)點）（1）肩谷與背谷節(jié)點間主桿件采用剛性支撐穩(wěn)固；（2）在主桿件上方搭設操作平臺作為安裝肩谷節(jié)點的操作平臺；鑄鋼節(jié)點測量校正鑄鋼節(jié)點就位后，借助在胎架上設置的調節(jié)裝置和千斤頂，用全站儀測量三維坐標進行測量校正。具體方法見測量技術章節(jié)。鑄鋼節(jié)點臨時固定校正后，頂緊四周的千斤頂，并用臨時桿件對鑄鋼節(jié)點進行臨時穩(wěn)固，然后安裝主桿件。主桿件的安裝概述本工程主桿件主要有以下兩個特點，單根構件超長（最長達45m）、重量大（最重49t）。主桿件的吊裝主要有單桿件吊裝和組合吊裝兩種方式，前一種方式為主桿件分段拼接成整根后整體吊裝，后一種方式為主桿件與鑄鋼節(jié)點拼裝后組合吊裝。安裝工況分析根據安裝單元劃分，A5、B5單元的構件與其他單元相比，構件最重、安裝位置最高，以下為對B5結構單元的主桿件特征和吊裝為例進行說明。B5單元主桿件分布圖如下：B5單元主桿件分布圖B5單元主桿件特征表安裝編號圖紙編號長度(m)規(guī)格（截面×最大壁厚mm）重量（kg）材質吊裝方式B5-ZL-01E1A-G313.08Ф1200×20mm7610Q390B與背峰及支座節(jié)點組合吊裝B5-ZL-02E1A-G1-218.57Ф1200×70mm36225LX420單件整根吊裝B5-ZL-03E1A-G2-222.68Ф1000×22mm10760Q390B單件整根吊裝B5-ZL-04E1A-G4-226.45Ф1100×45mm29308LX420+Q390B單件整根吊裝B5-ZL-05E1A-G1-118.03Ф1200×70mm35179LX420單件整根吊裝B5-ZL-06E1A-G2-121.35Ф1000×22mm1497Q390B單件整根吊裝B5-ZL-07E1D1A-G1314.62Ф1400×140mm29114LX420單件整根吊裝B5-ZL-08E1A-G4-126.21Ф1100×50mm29057LX420單件整根吊裝B5-ZL-09E1A-G528.23Ф1200×30mm24436Q390B單件整根吊裝B5-ZL-10E1A-G6-222.61Ф1200×80mm39604LX420與肩峰節(jié)點組合吊裝B5-ZL-11E1A-G6-121.23Ф1200×80mm37184LX420B5-ZL-12E1A-G8-141.94Ф1200×100mm49445LX420+Q390GIC單件整根吊裝B5-ZL-13E1A-G745.38Ф1000×35mm37772LX420單件整根吊裝B5-ZL-14E1A-G8-239.51Ф1200×100mm46416LX420+Q390GIC單件整根吊裝B5-ZL-15E1A2A42.43Ф900×20mm15498Q390B單件整根吊裝B5-ZL-16E2A-G9-117.74Ф800×20mm5142Q390B與冠峰節(jié)點組合吊裝B5-ZL-17E1A-G9-217.40Ф800×20mm5048Q390BB5-ZL-18E1A-G11-225.04Ф700×12mm5098Q390BB5-ZL-19E2A-G11-126.62Ф700×12mm5421Q390BB5-ZL-20E1A-G1019.29Ф800×18mm5395Q390B與內環(huán)節(jié)點組合吊裝B5-ZL-21E1A2A30.99Ф900×35mm20348LX420單件整根吊裝B5-ZL-22E1A-G1635.76Ф1000×30mm25661Q390B單件整根吊裝B5-ZL-23E1A2A30.13Ф800×20m11591Q390B單件整根吊裝根據吊機起重性能，將桿件與節(jié)點在地面進行的組裝，減少高空焊接量和臨時措施設置，典型單元結構的主桿件安裝形式如下表：主桿件構件的安裝形狀單根桿件吊裝桿件與節(jié)點組合吊裝桿件與背峰、支座節(jié)點組合吊裝背峰—支座組合構件支座背峰—支座組合構件支座節(jié)點與桿件在地面臨時螺栓連接背峰節(jié)點與桿件在地面焊接桿件與肩峰節(jié)點組合吊裝肩峰組合構件在地面一邊肩峰組合構件在地面一邊焊接，另一邊臨時螺栓連接桿件與冠峰節(jié)點組合吊裝在地面兩個接口焊接，另兩個接口臨時螺栓連接冠峰組合構件在地面兩個接口焊接，另兩個接口臨時螺栓連接冠峰組合構件桿件與內環(huán)節(jié)點組合吊裝內環(huán)組合構件工廠焊接內環(huán)組合構件工廠焊接主桿件安裝工藝流程主桿件進場驗收與分類堆放→主桿件分段拼裝→主桿件與節(jié)點拼裝→吊裝→就位→測量校正與臨時連接固定→進入次桿件安裝工序。主桿件典型安裝工況流程如下：(1)主桿件綁扎(2)姿態(tài)調整(3)吊裝到位(4)校正并臨時連接主桿件主要安裝工藝主桿件吊裝綁扎主桿件拼裝后大部分為重型長構件，吊裝采用四點綁扎，其中兩點固定，另兩點用20t型倒鏈調節(jié)平衡和傾角。吊裝綁扎形式如下：吊裝綁扎示意圖拼裝構件吊點設置主桿件與背峰、支座節(jié)點組合吊裝驗算支座鋼絲繩主桿件B5-ZL-01背峰支座鋼絲繩主桿件B5-ZL-01背峰計算模型經計算，構件在吊裝中的最大應力為17.4<315MPa，完全滿足要求。桿件與肩峰節(jié)點組合吊裝驗算臨時支撐Ф159×8主桿件臨時支撐Ф159×8主桿件B5-ZL-10主桿件B5-ZL-11鋼絲繩計算模型經計算，組合構件在起吊過程中最大豎向變形為18.126mm，滿足要求經計算，組合構件在起吊中最大應力為32.5<315MPa，滿足要求。桿件與冠峰節(jié)點組合吊裝驗算臨時支撐Ф159×8鋼絲繩冠峰臨時支撐Ф159×8鋼絲繩冠峰主桿件B5-ZL-19計算模型經分析，組合構件在起吊過程中最大豎向變形為43.028mm，滿足要求經計算，組合構件在吊裝中最大應力為29.2<315MPa，滿足要求。桿件與內環(huán)節(jié)點組合吊裝驗算內環(huán)節(jié)點鋼絲繩主桿件B5-ZL-20內環(huán)節(jié)點鋼絲繩主桿件B5-ZL-20計算模型經計算，組合構件在起吊過程中最大應力為7.5<315MPa，完全滿足要求。主桿件吊裝就位主桿件在與其相連的節(jié)點安裝就位后進行吊裝，吊裝前，短型單桿件由拼裝場地轉運至起吊區(qū)堆放，長型單桿件和組合構件直接在起吊區(qū)拼裝，二者均在地面將爬梯、操作架等相關安全措施裝配到主桿件上，隨構件一起吊裝，構件端部設置溜繩進行牽引。就位后，校正好焊縫接口，用安裝螺栓進行臨時固定，然后吊裝次桿件。次桿件安裝概述次桿件主要為箱形截面梁，單件較輕，桿件數量多，空間形態(tài)多樣，對高空人員操作和安全防護增加了難度，結合結構特征，主要采用片狀單元和散件吊裝相結合的安裝工藝。典型結構面次桿件安裝分段示意圖如下：次桿件安裝分段示意圖次桿件安裝流程次桿件進場驗收→轉運至起吊區(qū)→片狀單元地面拼裝→片狀單元吊裝就位與臨時固定→次桿件散件吊裝就位→校正后臨時固定→進入下一結構面的構件安裝次桿件典型安裝工況流程：(1)次桿件片狀單元綁扎(2)姿態(tài)調整(3)次桿件片狀單元吊裝到位(4)結構面剩余次桿件填充次桿件安裝工藝吊耳設置在深化設計中，根據構件實體模型計算確定構件的吊點位置，吊點采用單耳板形式，并在工廠焊接好。單件吊耳設置圖次桿件片吊耳設置圖構件吊裝綁扎次桿件片狀單元采用四點綁扎，其中兩點采用5t或10t倒鏈進行起吊平衡或傾角調整，另兩點采用通長吊索；次桿件單件采用兩點綁扎，其中一點采用2t或5t倒鏈進行起吊平衡或傾角調整。吊裝綁扎形式如下：次桿件片綁扎次桿件單件綁扎鋼結構安裝合攏合攏位置選擇根據安裝順序和混凝土結構后澆帶的留設位置，鋼結構安裝在最后位置合攏，以主桿件的合攏構件示意圖如下圖所示:合攏位置示意圖合攏計算分析合攏區(qū)域選擇在南北兩端（長軸兩端）主要是考慮兩個方面的因素：一是混凝土結構在東西和南北兩端設有四條后澆帶，施工中能較大限度地降低地基不均勻沉降對鋼結構變形的影響；二是考慮此處合攏受溫度應力的影響較小，而溫度應力與變形將是影響本工程合攏的關鍵因素。因此，施工中需要采取措施盡可能減小合攏構件兩端的結構變形量，從而降低合攏構件及相關構件內力，確保結構安全合攏。荷載溫度作用溫度是合攏分析中最重要的因素，由于本結構體系為大跨度鋼結構體系，溫度作用下合攏構件兩端節(jié)點會發(fā)生變形，對合攏構件長度、周圍構件應力等的影響需要重點考慮。自由構件在溫度變化時只產生變形而不受約束力作用。在東西兩側半邊結構合攏前，合攏構件兩側自由變形，溫度應力單獨存在于兩邊結構中。構件合攏后，兩邊結構在溫度、風等荷載作用下，其合攏構件兩端產生的變形差開始在合攏構件中產生內力，由于結構尚未完全成型，合攏構件可能處于較高的應力水平，是合攏分析的重要環(huán)節(jié)。溫度作用按其對結構影響的不同，又可分為均勻溫度變化作用和不均勻溫度變化作用（主要是日照在鋼結構表面產生局部升溫的情況），在確定合攏方案時需要綜合起來考慮。1）均勻溫差影響合攏預計在1～2天內完成，所以考慮合攏過程中溫度變化影響時，只需考慮較短時間內的溫差變化。綜合考慮各種因素，取±20℃事實上，考慮±20℃的均勻溫差變化是較為偏于安全的，主要是防止萬一合攏過程時間較長而采取的較保守的參數。如果合攏較為順利，很可能從合攏當天的早晨起在一天之內完成，則溫度變化考慮±10℃一般來說就足夠了。下述分析將基于±2）局部溫差（日照）影響除均勻溫差對結構造成的影響之外，還應注意局部溫度變化（陽面、陰面）的影響。較不利的情況為：合攏焊接完畢后太陽直射鋼結構表面升溫30℃風荷載與溫度作用影響類似，風荷載影響重點在局部連接及連接之后。由于合攏過程持續(xù)時間在一個月以內，偏于安全考慮50年一遇風荷載，參照現有荷載規(guī)范，深圳地區(qū)50年一遇風荷載基本風壓w0=0.75kN/m2。其它部分施工的影響合攏開始到完成的時間較短，一般不超過30天時間，其它部分施工所產生的影響較小，可基本忽略。基礎沉降的影響合攏過程經歷的時間較短，這段時間內結構荷載變化不大，新產生的基礎沉降很小，對合攏基本無影響。地震影響地震影響采用考慮三向地震的反應譜分析模擬。地震動參數參照原設計，7度場地，2類土第1組，特征周期0.35s。荷載組合荷載組合參照現行規(guī)范，主要組合如下：構件承載力校核用分項系數、組合系數、調整系數荷載組合不利有利γ0/γRE恒DL活LL水平地震EH豎向地震EV風WL恒DL活LL水平地震EH豎向地震EV風WLLC1(DL控)1.350.9800010000γ0=1.1LC1(LL控)1.21.400010000γ0=1.1LC21.20.98001.410.98001.4γ0=1.1LC31.21.4000.8411.4000.84γ0=1.1LC41.20.61.30010.5-1.300γRELC51.20.601.30.2810.50-1.30.28γRE=1LC61.20.61.30.5010.5-1.3-0.50γRELC71.20.61.300.2810.5-1.300.28γRELC81.20.61.30.50.2810.5-1.3-0.50.28γRE荷載組合恒DL活LL溫度TL/風WL恒DL活LL溫度TL/風WLγ0//LC111.21.40.7/0.8410-0.7/-0.84γ0=1.1LC121.20.981/0.8410-1/-0.84γ0=1.1LC131.20.980.7/1.410-0.7/-1.4γ0=1.1關鍵工況分析概念及前期分析表明：合攏前和合攏后是施工過程中的不利（控制）工況，也是分析的重點，通過對關鍵工況的分析，判定合攏方案的可行性和安全性。合攏前，主要考慮在各種荷載條件下，合攏點兩側結構的變形和應力，為合攏時間和選擇提供理論依據。合攏后，兩邊結構由合攏構件連接，為相對薄弱階段，合攏點附近存在局部應力集中，應確保合攏構件及周邊相關構件安全，此工況為臨時合攏連接接頭設計的依據。合攏前工況分析在各工況條件下合龍點的變形趨勢見下表:基本狀態(tài)均勻升溫狀態(tài)升溫20度結構變形：合攏構件兩端相互靠近X向風狀態(tài)Y向風狀態(tài)WX工況下結構變形：結構兩邊同時向東移動WY工況下結構變形：結構兩邊同時向北移動地震工況與風變形情況類似，顯然溫度作用對合攏構件更不利。在各工況條件下的合攏關鍵點變形計算以南側合攏點為例計算相對位移，主要考慮的工況條件為：（1）20度升溫條件；（2）局部30度升溫（日照在南面直射）條件；（3）X風向（WX工況）條件；（4）Y風向（WY工況）條件；（5）X向地震（SX工況）條件；（6）Y向地震（SY工況）條件。合攏兩側關鍵節(jié)點編號合攏構件兩側變形前狀態(tài)（1）合攏構件兩側在20度升溫條件下變形狀態(tài)(單側最大X向、Y向位移分別為19.4mm、（2）合攏構件兩側在南面直射（局部30度升溫）條件下變形狀態(tài)(單側最大X向、Y向位移分別為18.1mm、16.1mm)（3）合攏構件兩側在WX工況下變形狀態(tài)(單側最大X向位移1.7mm)（4）合攏構件兩側在WY工況下變形狀態(tài)(單側最大Y向位移1.9mm)（5）合攏構件兩側在SX(X向地震)作用下變形狀態(tài)(單側最大X向位移1.2mm)（6）合攏構件兩側在SY(Y向地震)作用下變形狀態(tài)(單側最大Y向位移1.8mm)顯然，溫度作用對合攏的影響遠大于風、地震的作用影響，是合攏構件內力控制的不利工況。當溫差變化時，平面構件變形量基本與溫差變化成正比，溫差越小，結構變形越小，合攏間隙就越穩(wěn)定；溫度升高，合攏間隙越小，合攏構件受壓。合攏前各點位移如下表所示：工況關鍵點Ux（mm）Uy（mm）Uz（mm）工況關鍵點Ux（mm）Uy（mm）Uz（mm）T20B10BF-6.63-9.200.00T20A10JF-15.54-3.290.00WX0.510.050.00WX2.090.330.00WY1.080.460.00WY-0.282.520.00SX1.210.350.00SX1.762.600.00SY0.990.310.00SY1.792.350.00工況關鍵點Ux（mm）Uy（mm）Uz（mm）工況關鍵點Ux（mm）Uy（mm）Uz（mm）T20A10GG-14.42-9.220.00T20A10NH-19.40-5.590.00WX1.520.650.00WX1.980.710.00WY-0.602.760.00WY-0.382.800.00SX1.323.470.00SX1.583.460.00SY1.682.620.00SY1.732.600.00工況關鍵點Ux（mm）Uy（mm）Uz（mm）工況關鍵點Ux（mm）Uy（mm）Uz（mm）T20B01BF3.62-10.400.00T20B01GF18.72-7.660.00WX0.40-0.110.00WX1.74-0.810.00WY0.271.180.00WY0.331.870.00SX0.510.880.00SX1.251.810.00SY0.761.070.00SY0.991.860.00工況關鍵點Ux（mm）Uy（mm）Uz（mm）工況關鍵點Ux（mm）Uy（mm）Uz（mm）T20B01JG13.40-16.213.00T20B01NH18.45-3.020.00WX0.88-0.90-0.01WX2.10-0.570.00WY0.241.79-0.02WY0.301.930.00SX0.601.830.02SX1.631.620.00SY0.731.860.03SY1.111.750.00綜上，合攏主要考慮溫度的影響，根據施工工期的安排，選擇在凌晨5點左右（日出之前，溫差相對較小，結構變形相對穩(wěn)定）進行同時合攏。合攏后工況分析東西兩側結構通過合攏主構件同時初步連接，焊接時間計劃在1天內完成，計算分析主要考慮在溫度、風、地震等最不利荷載組合條件下，因結構整體變形而導致合攏構件局部應力是否過大和在焊接中臨時連接接頭需要承擔多大的力，方能保證結構的安全性。通過計算，確定所選取的合攏形式對結構是否安全，并選取最大內力進行設計合攏臨時連接接頭。1)變形分析均勻升溫20度條件下X向最大位移1均勻升溫20度條件下Y向最大位移1均勻升溫20度條件下Z向位移最大14.5mm太陽直射表面升溫30度條件下X向最大位移1太陽直射表面升溫30度條件下Y向最大位移18mm太陽直射表面升溫30度條件下Z向最大位移21mm2)內力分析北側合攏位置：均勻升溫20度條件下最大軸力1786kN均勻升溫20度條件下最大彎矩（M2）863kN.m太陽直射表面升溫30度條件下最大軸力2688kN太陽直射表面升溫30度條件下最大彎距(M2)1198kN.m南側合攏位置：均勻升溫20度條件下最大軸力1786kN均勻升溫20度條件下最大彎矩（M2）758kN.m太陽直射表面升溫30度條件下最大軸力2638kN太陽直射表面升溫30度條件下最大彎距（M2）1124kN.m3）承載力校核經過對所有構件在合攏后考慮上述工況條件下的承載力校核，最大應力比均小于0.5，結構安全，合攏方案安全可行。結論綜上，從變形和應力分析，選擇先主要構件合攏的方法是可行的，能夠保證結構在合攏過程中的安全性。合攏施工前準備工作整個結構在南北兩個位置最后合攏，由于A、B區(qū)安裝后誤差的積累，會導致合攏單元安裝長度有一定的變化。因此，需在合攏前做好以下兩個方面的準備工作：(1)復測A、B兩區(qū)已完成單元與合攏單元交界鑄鋼件支桿控制坐標，記錄偏差值。(2)實測合攏單元連接構件之間的實際長度，并與理論構件長度進行比較，如偏差較大，應分析偏差原因，對個別差異較大的構件應即使向制作廠提出，以便對實際制作長度進行調整。合攏時間的選擇根據溫度對安裝的影響，以及工期的安排，預計鋼結構合攏將處于高溫季節(jié)，因此合攏時間根據計算機分析結果、實際觀測的變形規(guī)律和合攏間隙變化情況，選擇溫差比較小的時段，即凌晨5點左右開始合攏，采用快速接頭連接，在8小時內完成所有合攏構件的焊接固定。合攏臨時措施為了保證合攏構件能準確、快速的安裝，并確保構件焊接質量，在合攏構件兩端設置高強銷軸臨時快速連接接頭，經計算，采用Φ80銷軸，材質為40Cr；連接耳板采用40mm厚Q345B鋼板；中間連接板采用80mm厚Q345B板。具體見下圖：銷軸快速接頭設計圖軸測圖合攏監(jiān)測利用高精度智能全站儀具有自動跟蹤捕捉的功能，在合攏前對合攏區(qū)域進行連續(xù)24小時觀測，尋找溫度變化相對穩(wěn)定，合攏間隙變化均勻穩(wěn)定且變化量較小的時間段。此項工作連續(xù)3～5天，以確保合攏精度。對合攏前、合攏焊接中和合攏后的結構變形進行實時動態(tài)觀測。合攏步驟合攏前觀測→合攏臨時連接接頭的電腦擬合檢驗與修正→合攏構件吊裝就位、一端銷軸固定→另一端間隙觀測→合攏間隙穩(wěn)定后，穿入另一端銷軸→電加熱預熱后，所有合攏構件兩端同時對稱焊接→焊中、焊后監(jiān)測。合攏技術要點（1）必須嚴格模擬工況進行計算分析，并嚴格按照既定的合攏方案執(zhí)行。（2）多組測量人員同時監(jiān)測，對采集的數據進行分析、比較，確定合攏點的空間位形變化，以便及時、高精度地修正合攏接頭長度。（3）密切聯(lián)系氣象預報單位，掌握合攏前后的天氣狀況，選擇最有利的天氣合攏。（4）檢查合攏點構件端口的加工質量，要求工廠預拼裝。（5）合攏前，加強技術交底和操作演練，確保作業(yè)人員對合攏步驟熟悉和操作熟練。（6）兩個合攏區(qū)域的所有合攏構件必須同時進行合攏鎖定，針對每道工序，每個合攏點派3～4名技術過硬的作業(yè)人員同時操作，確保臨時連接固定、焊前預熱、焊接等工序能同步展開。結構安裝全過程計算分析概述鋼結構安裝方案的制定需建立在詳細的計算分析基礎上，計算分析的主要內容為單個標準單元和整個結構安裝全過程的結構變形和應力變化，這是施工變形分析與控制的重要內容。采用施工模擬分析方法對安裝過程進行預演，可以得到施工變形和應力的控制數據，以確保結構構件的應力與穩(wěn)定性滿足設計要求。單個標準單元安裝計算分析采用三維有限元軟件SAP2000.v11.0模擬標準單元的安裝過程。分階段真實預演各構件、臨時支撐的安裝、設置、取消過程，得出各階段所有節(jié)點位移、構件內力等參數。通過單個標準單元的安裝計算分析，可以驗證各構件安裝就位的臨時措施的可行性并在構件的定位測量校正中提供相應的理論參考數據，為整個結構的安裝精度控制提供有力保障。分析模型標準單元分析模型模型支座形式計算模型中，考慮到已完成結構已具有較好的整體性和剛度，邊界條件可考慮作為固定鉸約束，胎架支承點按有一定彈性剛度的鉸支座考慮，支座的水平剛度按胎架的實際水平剛度選擇。模型中，Y坐標正方向朝上，X坐標正方向朝右，Z坐標正方向朝上。模型支座關鍵點、構件及編號3d俯視圖下關鍵節(jié)點及節(jié)點編號施工步分析標準單元施工模擬過程劃分為23步。有限元分析時，每階段都在前一階段的基礎上繼續(xù)分析。從第1步到第23步各施工步中關鍵點位移和豎向反力如下表：第1步：起始狀態(tài)第2步：背峰立柱安裝計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyzxyz40.000.000.00523.510.050.01-0.03/220.000.000.00106.240.000.000.00523.5240.000.000.0021.4220.000.000.00106.2240.000.000.0021.4第3步：背谷-支座構件安裝第4步：背谷—肩峰構件安裝計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyz（kN）xyz10.360.50-0.03/10.390.53-0.04/40.000.000.00520.240.000.000.00518.2220.000.000.00106.3220.000.000.00106.0240.000.000.0021.4240.000.000.0021.0第5步：第一面次構件安裝第6步：安裝第二面主構件計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyzxyz10.430.57-0.05/10.500.59-0.08/40.000.000.00517.240.000.000.00688.8220.000.000.00105.9220.000.000.00106.7240.000.000.0021.0240.000.000.0021.2第7步：第二面次構件安裝第8步：背谷節(jié)點安裝計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyz（kN）xyz10.520.59-0.08/10.520.59-0.08/40.000.000.00777.540.000.000.00777.5220.000.000.00106.751.560.73-0.02/240.000.000.0021.2220.000.000.00106.7/////240.000.000.0021.2第9步：背谷—支座構件安裝第10步：背谷—背峰構件安裝計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyzxyz10.480.60-0.07/10.520.59-0.09/40.000.000.00757.440.000.000.00756.951.470.96-0.06/51.590.75-0.07/220.000.000.00106.7220.000.000.00106.7240.000.000.0021.2240.000.000.0021.2第11步：第三面次構件安裝第12步：背谷立柱安裝計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyz（kN）xyz10.510.59-0.09/10.490.59-0.09/40.000.000.00755.440.000.000.00756.251.650.65-0.07/51.630.63-0.15/220.000.000.00106.7220.000.000.00106.7240.000.000.0021.2240.000.000.0021.2第13步：肩谷節(jié)點安裝第14步：肩谷—背峰構件安裝計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyzxyz10.460.59-0.09/10.500.59-0.11/40.000.000.00756.940.000.000.00755.451.590.68-0.19/51.570.70-0.21/220.000.000.00106.7220.000.000.00106.7240.000.000.0021.2240.000.000.0021.2第15步：第三面次構件安裝第16步：背谷—肩谷構件安裝計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyz（kN）xyz10.560.60-0.12/10.570.63-0.12/40.000.000.00754.040.000.000.00874.851.560.68-0.24/51.690.35-0.29/220.000.000.00106.7220.000.000.00104.9240.000.000.0021.2240.000.000.0021.6第17步：開始跨內冠谷節(jié)點安裝第18步：安裝肩峰—肩谷—背峰之間的主構件、跨內吊裝同時進行計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyzxyz10.570.63-0.12/10.620.61-0.18/40.000.000.00874.840.000.000.001192.351.690.35-0.29/51.730.20-0.37/160.55-0.11-0.01/15-0.09-0.11-0.62/220.000.000.00104.9220.000.000.00142.2240.000.000.0021.623-0.530.37-0.01/第19步：立面成型、冠峰構件安裝第20步：冠谷—肩峰構件安裝計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyz（kN）xyz10.660.59-0.22/10.820.58-0.25/40.000.000.001265.540.000.000.001278.2220.000.000.00210.2220.000.000.00214.223-0.620.40-0.03/23-0.320.19-0.03/240.000.000.00100.5240.000.000.0094.3250.07-0.09-0.62/250.25-0.14-0.61/第21步：內圈次構件安裝第22步：內圈結構面成型、外圈冠谷-肩峰主構件安裝計算模型計算模型關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）關鍵點位移（mm）豎向反力（kN）xyzxyz10.820.58-0.25/10.980.56-0.26/40.000.000.001277.840.000.000.001694.851.840.04-0.39/52.29-0.86-0.47/150.14-0.28-0.80/150.09-0.27-0.90/160.380.20-0.11/160.390.20-0.17/220.000.000.00268.4220.000.000.00279.123-0.440.13-0.04/23-0.410.11-0.03/240.000.000.00141.0240.000.000.00143.1250.06-0.13-1.00/250.23-0.18-1.32/第23步：冠—肩次構件安裝，單個結構單元安裝完成關鍵點位移（mm）節(jié)點反力（kN）計算模型xyz10.960.54-0.26/40.000.000.001976.952.40-1.15-0.54/15-0.470.04-1.13/16-0.060.03-0.24/220.000.000.00342.723-0.680.23-0.04/240.000.000.00145.4250.34-0.49-2.17/構件內力計算單元安裝完成，主要是主構件承擔受力，以下是立面、屋面主構件的內力與彎矩計算結果，以此判斷結構在安裝過程中的安全性。典型構件內力與彎矩如下圖：立面主構件軸力（最大軸力2108kN）立面主構件豎向彎矩（最大彎矩1113kN.m)屋面主構件軸力(最大軸力451kN)屋面主構件豎向彎矩（最大彎矩580kN.m)上述構件內力用于驗算安裝過程中的構件承載力是否滿足要求，安裝過程的每階段都要求構件滿足承載力要求。構件承載力校核按現行鋼結構設計規(guī)范進行承載力校核，校核結果如下圖所示：結果表明，結構單元構件最大應力比0.14，所有構件均滿足承載力要求，且應力比均小于0.5，這主要是由于此時構件主要承擔自重，只需在安裝過程中避免一些不利狀態(tài)即可。結論以上分析表明，結構單元采用臨時支撐胎架進行定位與穩(wěn)固的安裝方法，能夠保證構件變形較小，而且承載力均滿足要求，因此，方案可行。整個結構安裝全過程計算分析本工程鋼結構安裝采用臨時支撐胎架對構件進行定位與臨時穩(wěn)固，在結構的關鍵承力節(jié)點位置搭設四圈臨時支撐胎架，其中設在背峰、背谷、冠谷、內環(huán)等四個位置各20個，兩個合攏區(qū)域的冠峰處各設置1個，總共82個臨時支撐胎架。施工分析以每個安裝單元為1個施工步，每個區(qū)域共10步，根據結構的對稱性，現以A區(qū)結構的安裝為例，即A01～A10單元逐步安裝進行分析。分析模型A01～A10結構單元分組模型約束及邊界條件1）約束條件說明施工中設置的胎架為陸續(xù)安裝的單元結構提供豎向支撐及側向剛度。因上部安裝部分僅為結構自重及少量施工荷載，相對而言胎架具有較好的豎向及水平剛度，先考慮胎架支撐點作為安裝單元的不動鉸支點作為邊界條件進行分析，此時得出的構件內力為實際情況的上限，位移則為下限，但均較接近實際情況。下圖為A01安裝單元的邊界條件：A01安裝單元邊界條件2）約束點編號及說明為表達方便，現給出所有約束點編號方式及說明如下表所示。胎架約束點名稱及編號(共82個胎架)約束點位置標高（m）胎架(約束)數量節(jié)點編號胎架位置示意圖所在單元每單元數量總數1右背谷9.605A01～A10110A**BG2背峰14.113110A**BF3冠谷變化110A**GG4內環(huán)變化110A**NH說明：（1）A**表示**單元支座節(jié)點，例如A01表示A01單元支座節(jié)點，A**:A01～A11；（2）"右"背谷指從外向內看,"右"側背谷,為先安裝背谷；（3）BG—背谷，BF—背峰，GG—冠谷，NH—內環(huán)。荷載荷載主要為結構自重，另有少量施工荷載。結構單元安裝過程的變形與反力計算1）變形計算第1步：第1單元A01安裝第2步：第2單元A02安裝第3步：第3單元A03安裝第4步：第4單元A04安裝第5步：第5單元A05安裝第6步：第6單元A06安裝第7步：第7單元A07安裝第8步：第8單元A08安裝第9步：第9單元A09安裝第10步：第10單元A10安裝，到達合攏前狀態(tài)2）反力計算（1）背峰胎架各階段反力A01單元背峰胎架反力A02單元背峰胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A01BF123.1-214.81119.8A02BF10.00.00.0A01BF2208.9-422.21181.1A02BF2-241.5-161.11186.8A01BF3190.0-407.31176.6A02BF3-105.2-518.81317.5A01BF4187.6-406.31176.5A02BF4-119.6-488.41306.6A01BF5187.6-406.31176.5A02BF5-119.5-489.01306.8A01BF6187.7-406.31176.5A02BF6-119.1-489.61307.0A01BF7187.8-406.41176.5A02BF7-119.0-489.81307.1A01BF8187.8-406.41176.5A02BF8-118.9-489.91307.1A01BF9187.8-406.41176.5A02BF9-118.9-489.91307.1A01BF10187.8-406.41176.5A02BF10-118.9-489.91307.1A03單元背峰胎架反力A04單元背峰胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A03BF10.00.00.0A04BF10.00.00.0A03BF20.00.00.0A04BF20.00.00.0A03BF3-307.3-38.81291.6A04BF30.00.00.0A03BF4-283.0-492.11485.1A04BF4-375.898.11427.6A03BF5-284.7-471.11475.8A04BF5-535.9-421.81718.8A03BF6-284.0-474.71477.1A04BF6-532.8-417.41714.4A03BF7-283.7-475.91477.5A04BF7-533.7-422.81716.8A03BF8-283.6-476.41477.7A04BF8-533.9-424.41717.5A03BF9-283.6-476.41477.7A04BF9-534.0-424.61717.6A03BF10-283.6-476.41477.7A04BF10-534.0-424.61717.6A05單元背峰胎架反力A06單元背峰胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A05BF10.00.00.0A06BF10.00.00.0A05BF20.00.00.0A06BF20.00.00.0A05BF30.00.00.0A06BF30.00.00.0A05BF40.00.00.0A06BF40.00.00.0A05BF5-513.4236.41677.3A06BF50.00.00.0A05BF6-806.5-264.72004.8A06BF6-417.7315.01679.6A05BF7-804.8-269.32003.0A06BF7-825.6-125.71944.8A05BF8-806.8-275.22005.2A06BF8-829.7-136.81945.5A05BF9-807.1-276.12005.5A06BF9-831.8-140.11946.6A05BF10-807.1-276.02005.5A06BF10-831.7-139.91946.5A07單元背峰胎架反力A08單元背峰胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A07BF10.00.00.0A08BF10.00.00.0A07BF20.00.00.0A08BF20.00.00.0A07BF30.00.00.0A08BF30.00.00.0A07BF40.00.00.0A08BF40.00.00.0A07BF50.00.00.0A08BF50.00.00.0A07BF60.00.00.0A08BF60.00.00.0A07BF7-248.2365.81522.7A08BF70.00.00.0A07BF8-522.9147.31597.0A08BF8-116.8321.11349.3A07BF9-523.1143.51594.8A08BF9-411.6231.71408.0A07BF10-522.9143.91594.9A08BF10-400.9235.31406.2A09單元背峰胎架反力A010單元背峰胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A09BF10.00.00.0A10BF10.00.00.0A09BF20.00.00.0A10BF20.00.00.0A09BF30.00.00.0A10BF30.00.00.0A09BF40.00.00.0A10BF40.00.00.0A09BF50.00.00.0A10BF50.00.00.0A09BF60.00.00.0A10BF60.00.00.0A09BF70.00.00.0A10BF70.00.00.0A09BF80.00.00.0A10BF80.00.00.0A09BF9-27.5326.61223.3A10BF90.00.00.0A09BF10-207.0342.51262.1A10BF1065.4345.2845.9（2）背谷胎架各階段反力A01單元背谷胎架反力A02單元背谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A01BG1206.9-24.51789.1A02BG1-216.924.41695.3A01BG2209.9-24.71782.9A02BG2-80.3-79.73341.7A01BG3209.7-24.81780.4A02BG3-78.5-80.93327.1A01BG4209.6-24.81779.9A02BG4-78.8-81.03325.5A01BG5209.6-24.81779.9A02BG5-78.8-81.03325.6A01BG6209.6-24.81779.9A02BG6-78.8-81.03325.6A01BG7209.6-24.81779.9A02BG7-78.8-81.03325.6A01BG8209.6-24.81779.9A02BG8-78.8-81.03325.6A01BG9209.6-24.81779.9A02BG9-78.8-81.03325.6A01BG10209.6-24.81779.9A02BG10-78.8-81.03325.6A03單元背谷胎架反力A04單元背谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A03BG10.00.00.0A04BG10.00.00.0A03BG2-206.5100.31946.6A04BG20.00.00.0A03BG3-116.8-38.43681.7A04BG3-172.1154.22160.5A03BG4-115.6-40.63669.7A04BG4-136.5-15.74022.0A03BG5-115.7-40.73669.0A04BG5-135.2-18.24015.9A03BG6-115.6-40.73669.2A04BG6-135.1-18.54015.8A03BG7-115.6-40.73669.3A04BG7-135.0-18.64016.1A03BG8-115.6-40.83669.4A04BG8-135.0-18.64016.2A03BG9-115.6-40.83669.4A04BG9-135.0-18.64016.2A03BG10-115.6-40.83669.4A04BG10-135.0-18.64016.2A05單元背谷胎架反力A06單元背谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A05BG10.00.00.0A06BG10.00.00.0A05BG20.00.00.0A06BG20.00.00.0A05BG30.00.00.0A06BG30.00.00.0A05BG4-114.5172.72377.0A06BG40.00.00.0A05BG5-119.735.94109.4A06BG5-60.8169.82439.5A05BG6-118.931.94111.6A06BG6-93.345.64065.9A05BG7-118.931.54112.5A06BG7-93.641.44069.2A05BG8-118.931.44113.2A06BG8-93.740.94070.2A05BG9-118.931.44113.3A06BG9-93.740.94070.5A05BG10-118.931.44113.3A06BG10-93.740.94070.5A07單元背谷胎架反力A08單元背谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A07BG10.00.00.0A08BG10.00.00.0A07BG20.00.00.0A08BG20.00.00.0A07BG30.00.00.0A08BG30.00.00.0A07BG40.00.00.0A08BG40.00.00.0A07BG50.00.00.0A08BG50.00.00.0A07BG6-16.9189.42432.9A08BG60.00.00.0A07BG7-82.056.14106.3A08BG741.3229.82315.5A07BG8-83.651.24117.9A08BG8-83.691.64068.1A07BG9-83.850.94118.9A08BG9-85.788.44072.9A07BG10-83.850.94118.9A08BG10-85.888.54072.0A09單元背谷胎架反力A10單元背谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A09BG10.00.00.0A10BG10.00.00.0A09BG20.00.00.0A10BG20.00.00.0A09BG30.00.00.0A10BG30.00.00.0A09BG40.00.00.0A10BG40.00.00.0A09BG50.00.00.0A10BG50.00.00.0A09BG60.00.00.0A10BG60.00.00.0A09BG70.00.00.0A10BG70.00.00.0A09BG8119.8187.22033.9A10BG80.00.00.0A09BG9-39.396.93682.4A10BG9183.8134.71849.2A09BG10-42.495.43681.6A10BG10-21.7110.93077.7（3）冠谷胎架各階段反力A01單元冠谷胎架反力A02單元冠谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A01GG1111.6439.5578.4A02GG10.00.00.0A01GG2452.1246.1981.7A02GG2-242.3483.0833.1A01GG3449.0260.9973.3A02GG367.5171.41263.2A01GG4448.2259.9974.1A02GG467.4184.71256.1A01GG5447.9260.1974.0A02GG568.2183.41256.8A01GG6448.0260.1974.0A02GG668.2183.51256.7A01GG7448.1260.1974.0A02GG768.3183.51256.7A01GG8448.1260.1974.0A02GG868.3183.41256.7A01GG9448.1260.1974.0A02GG968.3183.41256.7A01GG10448.1260.1974.0A02GG1068.3183.41256.7A03單元冠谷胎架反力A04單元冠谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A03GG10.00.00.0A04GG10.00.00.0A03GG20.00.00.0A04GG20.00.00.0A03GG3-36.4636.1883.8A04GG30.00.00.0A03GG4192.8208.01365.8A04GG4293.2726.01066.5A03GG5198.5224.01355.3A04GG5441.5173.01586.4A03GG6199.5221.91355.8A04GG6452.5185.41576.2A03GG7199.6222.01355.7A04GG7452.8183.01576.5A03GG8199.7222.01355.7A04GG8453.0182.91576.4A03GG9199.7221.91355.7A04GG9453.1182.91576.4A03GG10199.7221.91355.7A04GG10453.0182.91576.4

A05單元冠谷胎架反力A06單元冠谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A05GG10.00.00.0A06GG10.00.00.0A05GG20.00.00.0A06GG20.00.00.0A05GG30.00.00.0A06GG30.00.00.0A05GG40.00.00.0A06GG40.00.00.0A05GG5651.5771.41184.0A06GG50.00.00.0A05GG6676.1217.41698.3A06GG6804.5664.31254.5A05GG7688.9226.11688.9A06GG7695.996.51709.8A05GG8688.4224.61689.0A06GG8709.197.71702.3A05GG9688.4224.51689.0A06GG9708.296.71702.4A05GG10688.4224.51689.0A06GG10708.396.81702.4A07單元冠谷胎架反力A08單元冠谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A07GG10.00.00.0A08GG10.00.00.0A07GG20.00.00.0A08GG20.00.00.0A07GG30.00.00.0A08GG30.00.00.0A07GG40.00.00.0A08GG40.00.00.0A07GG50.00.00.0A08GG50.00.00.0A07GG60.00.00.0A08GG60.00.00.0A07GG7854.3551.71199.5A08GG70.00.00.0A07GG8548.0157.81597.1A08GG8723.5246.91031.5A07GG9559.4155.01590.9A08GG9337.9-6.11379.2A07GG10559.0154.91591.1A08GG10350.4-11.51374.0A09單元冠谷胎架反力A10單元冠谷胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(KN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A09GG10.00.00.0A10GG10.00.00.0A09GG20.00.00.0A10GG20.00.00.0A09GG30.00.00.0A10GG30.00.00.0A09GG40.00.00.0A10GG40.00.00.0A09GG50.00.00.0A10GG50.00.00.0A09GG60.00.00.0A10GG60.00.00.0A09GG70.00.00.0A10GG70.00.00.0A09GG80.00.00.0A10GG80.00.00.0A09GG9642.119.4942.4A10GG90.00.00.0A09GG10248.4-25.91279.1A10GG10585.8-213.0742.6（4）內環(huán)胎架各階段反力A01單元內環(huán)胎架反力A02單元內環(huán)胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A01NH1-13.440.951.7A02NH10.00.00.0A01NH279.170.6150.0A02NH2-46.054.5102.6A01NH370.773.5142.1A02NH354.039.1227.6A01NH472.773.5143.6A02NH445.646.4217.4A01NH572.173.5143.1A02NH549.444.7221.0A01NH672.273.5143.2A02NH648.845.0220.4A01NH772.273.5143.2A02NH748.944.9220.5A01NH872.273.5143.2A02NH848.944.9220.5A01NH972.273.5143.2A02NH948.944.9220.5A01NH1072.273.5143.2A02NH1048.944.9220.5A03單元內環(huán)胎架反力A04單元內環(huán)胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A03NH10.00.00.0A04NH10.00.00.0A03NH20.00.00.0A04NH20.00.00.0A03NH3-28.853.199.9A04NH30.00.00.0A03NH416.65.4214.8A04NH4-47.618.788.8A03NH51.625.1194.7A04NH5-33.1-66.9270.5A03NH64.821.9198.4A04NH6-35.5-48.4253.3A03NH74.322.4197.8A04NH7-34.4-51.4256.3A03NH84.422.4197.8A04NH8-34.5-51.1256.1A03NH94.422.4197.8A04NH9-34.5-51.2256.1A03NH104.422.4197.8A04NH10-34.5-51.2256.1A05單元內環(huán)胎架反力A06單元內環(huán)胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A05NH10.00.00.0A06NH10.00.00.0A05NH20.00.00.0A06NH20.00.00.0A05NH30.00.00.0A06NH30.00.00.0A05NH40.00.00.0A06NH40.00.00.0A05NH5-30.246.3136.5A06NH50.00.00.0A05NH6-60.6-25.0302.6A06NH6-19.146.4140.2A05NH7-58.4-6.2287.8A06NH7-53.4-25.3300.2A05NH8-58.3-7.7289.0A06NH8-49.1-17.3293.9A05NH9-58.3-7.5288.8A06NH9-49.2-18.8294.9A05NH10-58.3-7.5288.9A06NH10-49.2-18.6294.7A07單元內環(huán)胎架反力A08單元內環(huán)胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A07NH10.00.00.0A08NH10.00.00.0A07NH20.00.00.0A08NH20.00.00.0A07NH30.00.00.0A08NH30.00.00.0A07NH40.00.00.0A08NH40.00.00.0A07NH50.00.00.0A08NH50.00.00.0A07NH60.00.00.0A08NH60.00.00.0A07NH712.058.9150.2A08NH70.00.00.0A07NH8-15.01.9245.5A08NH841.234.7110.4A07NH9-8.710.7238.7A08NH99.4-47.3212.2A07NH10-9.19.1239.7A08NH1017.2-43.5206.5A09單元內環(huán)胎架反力A10單元內環(huán)胎架反力節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）節(jié)點號施工階段Fx（kN）Fy(kN)Fz（kN）A09NH10.00.00.0A10NH10.00.00.0A09NH20.00.00.0A10NH20.00.00.0A09NH30.00.00.0A10NH30.00.00.0A09NH40.00.00.0A10NH40.00.00.0A09NH50.00.00.0A10NH50.00.00.0A09NH60.00.00.0A10NH60.00.00.0A09NH70.00.00.0A10NH70.00.00.0A09NH80.00.00.0A10NH80.00.00.0A09NH981.68.8119.1A10NH90.00.00.0A09NH1031.0-64.2216.8A10NH1082.7-36.4114.1結構穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性是本工程大跨度懸挑鋼結構這一高柔體系需要重點關注的問題。隨安裝過程，結構穩(wěn)定性逐漸增強，結構剛度逐漸增大，直至完全達到設計要求狀態(tài)，因此穩(wěn)定性的最不利工況出現在第1單元（A01）安裝完成時。最不利工況下的穩(wěn)定性1）分析模型對A01單元安裝完成時的狀態(tài)進行單獨分析，胎架支點按固定鉸支座考慮，分析模型如下圖：A01單元模型2）頻率分析頻率分析結果表明結構第1周期0.270s，表現為局部桿件的振型。考慮到結構主振型周期尚小于第1周期0.270s，周期較小，表明結構不至于過柔，具有較好的剛度。分析結果如下圖所示：結構第1周期頻率圖3）屈曲分析對上述結構進行自重作用下的特征值屈曲分析（線性屈曲分析），結果表明第1階屈曲模態(tài)屈曲因子41.28，分析結果如下圖所示：特征值屈曲分析圖第1階屈曲模態(tài)屈曲因子41.28,表現為局部次桿件在壓力作用下屈曲。考慮到結構主屈曲模態(tài)屈曲因子大于41.28，更遠大于一般工程限值5的要求，說明結構穩(wěn)定性滿足要求，且有較大的安全儲備。其它工況下的穩(wěn)定性結構陸續(xù)施工下去后，更多的單元連成一體，其側向剛度、側向穩(wěn)定性逐步增強，考慮到前述第1單元分析結果，可以認為結構穩(wěn)定性滿足要求，且有較大的安全儲備。結構內力主結構構件在各階段的內力如下圖所示：單位軸力N（kN）、主彎矩M3（kN.m）。所有構件內力按等比例云圖顯示。A01單元安裝完成后構件內力圖（1）軸力N（最大值1935kN）（2）主彎矩M3（最大值1165kN.m）A02單元安裝完成后構件內力圖（1）軸力N（最大值3339kN）（2）主彎矩M3（最大值1686kN.m）A03單元安裝完成后構件內力圖（1）軸力N（最大值3697kN）（2）主彎矩M3（最大值2187kN.m）A04單元安裝完成后構件內力圖（1）軸力N（最大值4102kN）（2）主彎矩M3（最大值2873kN.m）A05單元安裝完成后構件內力圖（1）軸力N（最大值4309kN）（2）主彎矩M3（最大值3223kN.m）A06單元安裝完成后構件內力圖軸力N（最大值4320kN）（2）主彎矩M3（最大值3234kN.m）A07單元安裝完成后構件內力圖：（1）軸力N（最大值4343kN）（2）主彎矩M3（最大值3234kN.m）A08單元安裝完成后構件內力圖（1）軸力N（最大值4341kN）（2）主彎矩M3（最大值3234kN.m）A09單元安裝完成后構件內力圖（1）軸力N（最大值4343kN）（2）主彎矩M3（最大值3234kN.m）A010單元安裝完成后構件內力圖（1）軸力N（最大值4343kN）（2）主彎矩M3（最大值3234kN.m）以上數據用于結構構件在各階段的承載力校核。構件應力依據現行鋼結構設計規(guī)范對所有結構構件進行承載力設計以確保結構在施工過程中安全。校核結果如下圖所示：結構應力最大區(qū)域A06單元側面所有構件應力比均小于0.5結構應力最大區(qū)域A06單元屋面所有構件應力比均小于0.5結構應力最大區(qū)域A06單元立面所有構件應力比均小于0.5所有構件應力比均小于0.5施工過程中結構構件主要承擔自重，相對設計的荷載來說很小，經承載力校核，表明所有構件均滿足承載力要求，而且應力水平較低，施工方案滿足結構構件應力要求。結論前述分析表明，本安裝方案結構變形較小、穩(wěn)定性好、應力較低，方案可行。臨時支撐胎架的卸載與拆除卸載方法選擇概述胎架設置分內環(huán)、外圈、立面三個區(qū)域共四圈82個點（胎架位置見下圖），其卸載過程主要考慮以下3種方案：（1）全部結構整體卸載（82點一起卸載）；（2）從立面到內環(huán)圈依次逐級卸載（82點分階段逐圈卸載）；（3）從內圈到立面依次逐級卸載（82點分階段逐圈卸載）；通過對卸載點的支撐反力、位移變化和結構構件內力變化進行計算分析，將上述三種方法進行對比，選取對結構主要構件內力、變形產生較小影響和支撐胎架承載能力要求相對較低的卸載方案。所選取的卸載方案的每次卸載量需要依據計算結構卸載前后的變形量進行確定，以保證卸載過程中結構穩(wěn)定安全，其位形變化和應力應變滿足設計要求。分析目的主要在于卸載過程對結構的影響，因此分析時對結構前階段的安裝、合攏等過程進行簡化、歸并，對卸載過程各階段分別進行施工模擬，分析關鍵點變形及關鍵構件內力。胎架位置圖各卸載方案的總反力計算各卸載方案卸載前后和卸載過程中的總反力計算結果如下表：卸載方案1:82點一次性卸載卸載方案2:從立面到內環(huán)圈依次逐級卸載卸載方案3:從內圈到立面依次逐級卸載總反力：150958kN背峰胎架卸載完總反力：151456kN內環(huán)胎架卸載總反力：151456kN背谷胎架卸載完總反力：151295kN冠谷胎架卸載總反力：151295kN冠谷胎架卸載完總反力：151119kN背谷胎架卸載總反力：151119kN內環(huán)胎架卸載完總反力：150958kN背峰胎架卸載總反力：150958kN從上表可看出，各種分析方法對應的總結構荷載是一致的，區(qū)別在于過程不同，包括卸載點變形、構件內力變化歷程對應不同的卸載過程有所變化。各卸載方案的變形計算根據結構的對稱性，選取1/4區(qū)域進行計算，胎架位置與編號如下：1/4結構的胎架位置與編號圖1）背峰胎架卸載點位移方案施工階段卸載點位移（mm）UxUyUz卸載方案182點一次性卸載完A01BF2.3216.08-11.69卸載方案2背峰胎架卸載完0.171.42-2.13背谷胎架卸載完0.231.09-2.90冠谷胎架卸載完0.262.02-3.16內環(huán)胎架卸載完2.3216.08-11.69卸載方案3內環(huán)胎架卸載完0.050.62-0.25冠谷胎架卸載完0.215.05-0.46背谷胎架卸載完0.454.87-0.56背峰胎架卸載完2.3216.08-11.69卸載方案182點一次性卸載完A02BF4.7811.99-9.03卸載方案2背峰胎架卸載完0.771.38-2.27背谷胎架卸載完0.961.14-3.35冠谷胎架卸載完1.112.38-3.58內環(huán)胎架卸載完4.7811.99-9.03卸載方案3內環(huán)胎架卸載完0.200.63-0.26冠谷胎架卸載完0.595.63-0.42背谷胎架卸載完0.755.00-0.52背峰胎架卸載完4.7811.99-9.03卸載方案182點一次性卸載完A03BF3.977.21-5.29卸載方案2背峰胎架卸載完1.301.25-2.49背谷胎架卸載完1.611.16-3.97冠谷胎架卸載完2.362.54-4.40內環(huán)胎架卸載完3.977.21-5.29卸載方案3內環(huán)胎架卸載完0.370.58-0.28冠谷胎架卸載完1.895.61-0.37背谷胎架卸載完1.484.65-0.46背峰胎架卸載完3.977.21-5.29方案施工階段卸載點位移（mm）UxUyUz卸載方案182點一次性卸載完A04BF0.862.08-0.33卸載方案2背峰胎架卸載完1.830.74-2.66背谷胎架卸載完2.340.32-4.33冠谷胎架卸載完3.431.13-4.54內環(huán)胎架卸載完0.862.08-0.33卸載方案3內環(huán)胎架卸載完0.590.37-0.30冠谷胎架卸載完2.733.50-0.11背谷胎架卸載完1.741.93-0.19背峰胎架卸載完0.862.08-0.33卸載方案182點一次性卸載完A05BF-2.17-0.892.64卸載方案2背峰胎架卸載完1.950.30-2.64背谷胎架卸載完2.120.19-4.27冠谷胎架卸載完3.350.28-4.43內環(huán)胎架卸載完-2.17-0.892.64卸載方案3內環(huán)胎架卸載完0.740.12-0.33冠谷胎架卸載完2.880.000.09背谷胎架卸載完0.90-0.650.00背峰胎架卸載完-2.17-0.892.642）背谷胎架卸載點位移方案施工階段卸載點位移（mm）UxUyUz卸載方案182點一次性卸載完A01BG0.0013.51-3.95卸載方案2背峰胎架卸載完0.000.55-0.57背谷胎架卸載完0.00-0.60-3.92冠谷胎架卸載完0.000.14-5.46內環(huán)胎架卸載完0.0013.51-3.95卸載方案3內環(huán)胎架卸載完0.000.31-0.49冠谷胎架卸載完0.004.28-0.80背谷胎架卸載完0.004.24-6.01背峰胎架卸載完0.0013.51-3.95卸載方案182點一次性卸載完A02BG3.6211.37-5.46卸載方案2背峰胎架卸載完0.260.70-0.60背谷胎架卸載完-0.05-0.42-4.32冠谷胎架卸載完0.210.38-5.94內環(huán)胎架卸載完3.6211.37-5.46卸載方案3內環(huán)胎