東勝體育中心體育場(chǎng)巨拱結構
日期：2017-06-26
通過(guò)大型有限元軟件的對結構各種情況進(jìn)行仿真模擬分析，對結構施工過(guò)程中受力特點(diǎn)及變形情況進(jìn)行熟悉、掌握，制定出切實(shí)可行的技術(shù)處理方案，是該工程研究的主要內容。
1、巨拱兩點(diǎn)累積提升分析
東勝體育中心體育場(chǎng)巨拱結構采用兩點(diǎn)累積提升的施工方法，兩邊結構采用支撐架支撐分段安裝，中間170米分兩次累積提升到設計標高位置再與兩邊結構對接。此方案減少了巨拱拼裝支撐架和提升塔架及提升系統設備的使用量，節約了施工成本，提升了施工經(jīng)濟性，但是兩點(diǎn)累積提升也帶了一系列問(wèn)題需進(jìn)行研究分析。
由于結構是采用兩點(diǎn)提升，巨拱本身會(huì )產(chǎn)生較大變形，所以會(huì )產(chǎn)生結構在累積對接及高空合攏對接時(shí)拼裝精度的保證的問(wèn)題；斜置巨拱在高空斜置角度的控制及累計提升過(guò)程中穩定性的控制問(wèn)題；巨拱結構自身在提升過(guò)程中的強度安全問(wèn)題；兩點(diǎn)累積提升施工工藝對結構最終成型受力狀態(tài)的影響問(wèn)題。這些問(wèn)題的解決是巨拱兩點(diǎn)累積提升施工工藝是否可行的關(guān)鍵。
A、通過(guò)采用大型有限元軟件對結構施工全過(guò)程分析，掌握了施工過(guò)程結構形態(tài)和受力變化特性，確保了結構施工過(guò)程的安全性和結構使用的受力性能滿(mǎn)足設計形態(tài)的要求。
B、提出了新型的大跨度超高斜置巨拱兩點(diǎn)累積提升的施工方法，并解決了巨拱兩點(diǎn)累積提升施工中的技術(shù)難題，使巨拱兩點(diǎn)累積提升成為一整套經(jīng)濟合理的施工技術(shù)，該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、效果顯著(zhù)，降低了施工成本，節省了社會(huì )資源。
C、通過(guò)分析研究，采用臨時(shí)支撐架對巨拱變形進(jìn)行調節，保證了結構兩點(diǎn)累積提升在對接及高空合攏對接時(shí)拼裝精度的問(wèn)題。
D、通過(guò)采用穿芯式液壓提升器不均勻提升，控制提升器提升力和提升位移差雙重方案，解決巨拱在高空斜置姿態(tài)的轉換、控制及累計提升過(guò)程中穩定性的控制問(wèn)題，技術(shù)先進(jìn)、安全可靠。
2、張拉過(guò)程分析
大跨度傾斜巨拱拉索結構為近些年國內發(fā)展的新型雜交空間結構體系，由于結構復雜，拉索張拉的時(shí)間和順序直接影響結構內力分布和結構形狀，常規的張拉方法無(wú)法滿(mǎn)足此類(lèi)結構拉索的施工要求。而且結構受到群索體系類(lèi)型和施工條件限制，不同的張拉次序確定不同的初始張拉力，不合理的張拉次序可能造成結構破壞、過(guò)大位移、不正確的結構線(xiàn)形。此類(lèi)結構跨度較大，一次性張拉不但需花費巨大的人力、物力，而且會(huì )影響結構之間的相互索力，很難達到設計要求，所以確定拉索的張拉階段、順序、批次是此類(lèi)結構索張拉的關(guān)鍵。
拉索等效預張力的找力分析分為兩個(gè)層次：一是確定等效預張力的分布模式；二是確定該分布模式下等效預張力值。
該工程在各索上施加等效預張力。結構在結構自重和拉索等效預張力共同作用下達到平衡態(tài)。通過(guò)找力分析，確定各索的等效預張力，從而平衡態(tài)下的索力達到目標設計值。
通過(guò)分析得出結論：索—拱子結構相對獨立鋼拱，索—拱的變形大大減小，應力水平也有所降低，而且屈曲特征值大大增加，因此索—拱的安全性大大提高；施工中可以先將拉索預緊，再將支撐架主動(dòng)脫離鋼拱，然后正式張拉拉索，可以簡(jiǎn)化施工工藝。
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