【摘 要】
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近三十年来,随着国民经济和基础设施建设的飞速发展,钢结构在我国发展迅速,大量应用于工业和民用建筑之中,许多城市建造了宏伟而富有特色的大型钢结构建筑。现代钢结构建筑物的规
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近三十年来,随着国民经济和基础设施建设的飞速发展,钢结构在我国发展迅速,大量应用于工业和民用建筑之中,许多城市建造了宏伟而富有特色的大型钢结构建筑。现代钢结构建筑物的规模越来越大,形态越来越新异,体系越来越复杂,且采用了许多新材料和新技术。这些为我国钢结构分析与设计理论的发展提供了机遇,但同时也为相应的制作工艺、连接技术、施工安装技术的发展和创新提出了挑战。尤其是近十年,几乎每个大型钢结构工程的建设都伴随一系列结构分析理论和施工建造技术的发展。大型复杂钢结构建筑的设计建造技术已经成为一个国家建筑科技发展水平的重要标志之一。 大跨度异型钢箱拱集建筑装饰和结构承载双重作用于一体,在建筑工程领域应用很少,与桥梁工程中的拱相比,拱截面要小得多,拱柔性更大,安装精度要求更高。本文以昆明新机场航站楼的钢结构工程建设为研究背景,在已有的国内外大跨度钢拱分析理论及施工建造技术的基础上,利用有限元分析软件SAP2000对大跨度异型钢箱拱受力性能进行了分析并对其关键施工技术进行了研究。部分研究成果直接应用于异型钢箱拱的安装中,显著提高了工程建设水平,并取得了节约投资、缩短工期、确保质量等效果。主要内容包括以下几个方面: ①对大跨度异型钢箱拱的受力性能(静力性能和稳定性)进行了详细分析,并与相同条件的圆弧形钢箱拱作了对比分析,不同参数对钢箱拱受力性能的影响进行细致讨论,其分析结论为后续安装方案的确定提供力学支持和理论基础; ②以普通箱形钢构件的制作为基础,以箱形钢拱的制作流程为主要思路,详细阐述了异型钢箱拱的加工制作方法和整体预拼装过程; ③在大跨度钢结构常用施工方法的基础上,通过结合本工程的特点,在经过多个施工方案的可行性对比分析后,最终确定合理的安装方案和施工流程,并成功实施。对异型钢箱拱中使用的Q345-GJC厚钢板的现场焊接工艺和焊接方法做了详细论述; ④针对大跨度异型钢箱拱的结构特点并结合施工现场情况,在总结钢结构施工中常用的支撑胎架形式后,确定选择安全可靠、拆装方便并且具有很强工具化特点的贝雷式支撑胎架体系。对独立贝雷式立柱的稳定承载性能进行了详细分析,并对工程中用到的不同形式的贝雷式胎架作了强度和稳定性验算。还详细总结了贝雷式胎架的施工工艺。
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