新型大跨索承网壳结构柱盖一体化施工技术研究与应用

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作为大跨度钢结构典型代表的索承网壳结构,是近年来发展起来的一种轻柔高效的结构体系,属于预应力张拉结构,充分利用了网壳结构的优势和索张拉体系的优势杂交成的新型预应力空间结构体系,兼有网壳和索结构的优点,其结构受力合理、刚度大、重量轻,可以更经济、更美观地实现大跨度空间,已经得到越来越广泛的应用。但是由于结构的多样性,目前现有的研究成果还未形成十分完善的理论体系,或者只有部分的理论分析,在施工过程中预应力的把控方面仍然存在难题,尤其是新型大跨索承网壳结构柱盖一体化张拉施工技术资料更是很少。而这种结构在施工过程中也经常表现出新的技术问题,其质量的优劣,很大程度取决于合理的节点、合理的受力体系和张拉施工工艺,同时整体网壳安装的施工精度也对索承网壳结构性能发挥起着至关重要的作用。论文以作者作为项目总工程师负责施工的河南清丰县文体中心项目体育馆工程为依托,利用有限元软件进行理论分析及过程监测结果检验等,对新型大跨索承网壳结构柱盖一体化施工技术进行重点研究。结合工程特点及现场施工条件,并考虑工期、环保、经济效益等,确定张拉方案并严格实施,同时进行分级分圈分批的张拉全过程屋面网壳变形监测、格构柱柱底位移和柱盖连接处变形监测、网壳及撑杆应力应变监测、钢拉杆张拉力监测、环索索力监测等施工过程监测,得到监测数据,对其进行分析,并与仿真分析进行对比得出一定的结论,从而得到适用于新型大跨索承网壳结构柱盖一体化张拉施工的关键技术,同时得到适用于该结构的张拉方法和张拉顺序,也为工程的施工和使用提供了安全保障。针对新型大跨索承网壳柱盖一体化张拉工程,论文总结出适合该工程施工的关键技术,尤其是提出了分级分圈分批小步骤同步张拉累计实现并全过程监测的张拉方法,成功应用于河南清丰县文体中心项目体育馆工程,取得了较好的成果,同时为相同或类似工程提供了系统的施工技术参考,为进一步研究提供了研究思路和扎实的施工资料监测资料等素材,实现了较多的经济效益和社会效益,具有一定的应用推广价值。
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