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[摘 要]中国进入21世纪以来我国的经济每年达到10%左右的告诉增长率,我国各类建筑工程项目都获得了大量的发展,重大的工程包含高耸如云的结构、超高层的结构、 大跨的项目和一些形态结构复杂的工程也日益增多。此工程的项目特点就是范围广、规模大、过程复杂、周期长。因为施工阶段的不完整性、所受的载荷较为复杂、材料的性质具有时变性和所受的结构抗力不成熟性,失效的概率比较大、结构平均的风险很大。尤其对于那些大型的钢结构来说,因为其复杂的钢结构,琐碎的施工方法和钢件较为脆弱的综合力学性能也决定了要比普通混凝土施工的风险率高很多。所以在施工的过程中,施工人员对工程力学中的静力学知识有较好的掌握,先提出钢结构的构想假设。
[关键词]钢结构 理论力学 构想假设
中图分类号:TD523 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0364-01
1.高空的散装法假设
满堂的脚手原位拼装法和高空的散装是指结构小拼的散件或单元直接在预先设计好的位置采取拼装的法则,当施工采用悬挑法和满堂的脚手架这两种方法,第一种主要用于网壳和网架的施工,特别适合对螺栓节点球的网架施工;后者在国外得到广泛使用,而且曾经用在混泥土的薄壳上。高空的散装法是满堂手架的一种方法,因为单件质量很轻,无需大型的垂直起重设备,而且工序也很简单;可是在架设手架的过程中往往费时间,周期较长、高空作业有很大的量、费用也很高,精度却难以控制,费用高、辅助的材料也很多。
1.1 地面的吊装法假设
吊装法通常分为整体吊装法和分段吊装法。分段的吊装法就是指根据结构的自身型式分成若干个小块,由吊车机械吊装到高空设计好的位置,随后在拼装成为一个作业的整体,这样做不仅能够减轻工程作业的质量负担而且还可以简化工程的结构措施。使焊接在地面,拼装在高空,降低了工作的难度,但是要考虑好各个分段的加固措施,然后再实施工作。我国的国家大剧院就是采用这样的安装分散方法,场外预拼立体,综合安装单件。整体吊装的方法是把地面上安装调试好的工件采用重型起吊机安装起来,例如东海的桥头堡大桥、黑龙江国际会展的中心也是按照整体安装的方法。
1.2 高空的滑移法假设
高空的滑移法是把一整个结构若干长条状的单元结构在预先设计好的轨道上,然后滑移到需要的位置,随后拼装成一个整体的单元。依据不同方式的滑移类型,能够分为累计滑移法和单片的滑移法。国家的体育馆则采用了把屋盖在地面组装好、高空的整品拼装、分段的吊装,然后纵向的滑移累积的过程。高空的滑移施工法重点在于选择高空的拼装平台,设置滑移的轨道,计算牵引力以及同步去控制精度等等。
1.3 悬臂的分段施工法假设
悬臂的安装法假设是把已经安装好的工件安装在当做以后的结构中,按照顺序一步一步进行安装,例如福建漳州电厂椭圆形的网壳就是采用悬臂梁的分段的安装法。这种悬臂梁的拼装方法通常用在钢斜桥的相对差的控制位置上,一般主要的节段在工厂预定好,随后到现场进行密集的拼装,在拼装的过程中要注意把安装好的梁端与未安装好的梁端保持一定的距离,确保拼装的密闭性。上海的卢浦大桥在水上的部分的拱形柱子就是采用斜拉悬梁拼装控制的施工。以上是我们较为常见的施工特例,下面几段主要来介绍整体假设的施工方法。
1.4 整体提升法假设:
钢结构整体的提升安装的技术是指把钢结构在适当的位置或者地面组装成整个单元或者整体的部件,使用多台的机械来提升到需要安装预设的位置。使用该项技术,能够明显减少钢结构在安装时的作业时间,便于提高工作的质量,安全作业和施工的效率将会大大提高。吊起重型机械一般是卷扬机,也可以采用液压機来提升设备。
1.5 整体提升法构思的发展:
早在十九世纪八十年代国外已经采用了整体吊装的方法对大跨度的空间钢结构展开了施工而且取得很大的成功,经验也积累了不少,可是出于对保密技术的考虑这个因素,一直没有对外公开那些资料。中国的学者把整体的吊装的施工技术和方法的研究,前期重点针对桥梁工程相关的领域。可是对于大幅跨度的空间钢的结构研究不多。因为大幅度空间的钢结构对于整体的吊装的施工过程中突出了力学难题和桥梁的设计工程出现较大的不同,致使没有对桥梁工程的研究没有太大的进步,导致了我国在这些方面的落后。建筑钢结构广泛使用整体来提升的安装技巧在中国上世纪70年代才开始推广,最为典型的例证就是上海的文化广场钢网屋盖就是采用了那样的技术,苏州万人体育馆也是整体安装的结果。这些建筑都是采用卷扬机所提供的安装动力来安装的。随着科学技术的进一步发展,到了80年代,我国才展开了对大型的钢结构整体的吊装设施进行评估和设计研究。率先验证的是上海的东方明珠的广播电视塔所采用的网状顶盖天线罩以及北京西站二楼的主体钢结构来提升旅客的运行量,MAFG会展的中心钢结构等一系列的结构都是采用这种技术的工程。这些工程运营到现在还没有出现问题,但是其中存在的经济性和技术性的问题仍然还没有得到解决。所以,急切需要应对钢结构在施工的实际过程中所遇到的特殊问题来提出具体的解决方法。钢绞线的承重、计算机的控制、以及液压千斤顶所提供的动力在整体上会取代卷扬机。逐渐在大型机库、航班的大楼大厅、超高的建筑钢结构、体育会展的场所中得到广泛地推广。2002年河南南阳一个煤电厂采用了中国首创的折叠技术,并取得很大的成功,进一步验证了这个理论的可行性,也丰富了技术的积累效果;整体的施工的步骤为:第一在地面上组装好钢屋盖的各级子系统以及内部的必要支撑,第二是把安装在钢柱最顶端的支架作为顶座,在上面铺设穿心性的千斤顶,而且通过绞钢丝一步一步的固定住,最后等到钢结构屋盖的整体达到一定标准再整体提升一个高度,随后一个一个和落位的支柱相互绑定。
结语
整体的提升技术,是一项高端的建筑构件来提升安装施工的技术,使用刚性的立柱给予支撑或采用柔性的钢丝相搅合,计算机控制、集群器得到提升、液压和气压传动原理得到广泛运用,结合当代的工艺水平,把上万吨的构件在地面上拼装完成后,整体提升到需要安装的高度就位。经过这些相关工程的进一步实践可以得出;第一 ,
整体提升这项施工技术能够极大地提高施工的进度。第二,整体提升的施工技术能够极大地降低施工的成本。第三由于全部的拼装工作要全部在地面展开,安装的质量就会得到很好的保障,而且也减少了在高空中作业的危险,能够保证施工人员安全。所以钢结构理论力学的研究假想是可以实现的。
参考文献
【1】 罗永峰,王春江,陈晓明.建筑钢结构施工力学原理.北京:中国建筑工业出版社,2009
【2】 遇瑞,罗永峰. 大跨度空间钢结构整体吊装施工方法现状的研究. 2009全国钢结构学术年会论文集. 2009年10月.
【3】 罗永峰, 遇瑞等. 长沙中天广场钢结构连廊的整体吊装. 钢结构. 2007.22(10).
【4】 吴欣之,胡玉银.建筑钢结构施工新技术及应用.北京:中国电力出版社,2011.
作者简介
陈林,(1987—— )女,汉族,山东临沂人,工程硕士,研究方向:钢结构、理论力学、结构力学。
[关键词]钢结构 理论力学 构想假设
中图分类号:TD523 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0364-01
1.高空的散装法假设
满堂的脚手原位拼装法和高空的散装是指结构小拼的散件或单元直接在预先设计好的位置采取拼装的法则,当施工采用悬挑法和满堂的脚手架这两种方法,第一种主要用于网壳和网架的施工,特别适合对螺栓节点球的网架施工;后者在国外得到广泛使用,而且曾经用在混泥土的薄壳上。高空的散装法是满堂手架的一种方法,因为单件质量很轻,无需大型的垂直起重设备,而且工序也很简单;可是在架设手架的过程中往往费时间,周期较长、高空作业有很大的量、费用也很高,精度却难以控制,费用高、辅助的材料也很多。
1.1 地面的吊装法假设
吊装法通常分为整体吊装法和分段吊装法。分段的吊装法就是指根据结构的自身型式分成若干个小块,由吊车机械吊装到高空设计好的位置,随后在拼装成为一个作业的整体,这样做不仅能够减轻工程作业的质量负担而且还可以简化工程的结构措施。使焊接在地面,拼装在高空,降低了工作的难度,但是要考虑好各个分段的加固措施,然后再实施工作。我国的国家大剧院就是采用这样的安装分散方法,场外预拼立体,综合安装单件。整体吊装的方法是把地面上安装调试好的工件采用重型起吊机安装起来,例如东海的桥头堡大桥、黑龙江国际会展的中心也是按照整体安装的方法。
1.2 高空的滑移法假设
高空的滑移法是把一整个结构若干长条状的单元结构在预先设计好的轨道上,然后滑移到需要的位置,随后拼装成一个整体的单元。依据不同方式的滑移类型,能够分为累计滑移法和单片的滑移法。国家的体育馆则采用了把屋盖在地面组装好、高空的整品拼装、分段的吊装,然后纵向的滑移累积的过程。高空的滑移施工法重点在于选择高空的拼装平台,设置滑移的轨道,计算牵引力以及同步去控制精度等等。
1.3 悬臂的分段施工法假设
悬臂的安装法假设是把已经安装好的工件安装在当做以后的结构中,按照顺序一步一步进行安装,例如福建漳州电厂椭圆形的网壳就是采用悬臂梁的分段的安装法。这种悬臂梁的拼装方法通常用在钢斜桥的相对差的控制位置上,一般主要的节段在工厂预定好,随后到现场进行密集的拼装,在拼装的过程中要注意把安装好的梁端与未安装好的梁端保持一定的距离,确保拼装的密闭性。上海的卢浦大桥在水上的部分的拱形柱子就是采用斜拉悬梁拼装控制的施工。以上是我们较为常见的施工特例,下面几段主要来介绍整体假设的施工方法。
1.4 整体提升法假设:
钢结构整体的提升安装的技术是指把钢结构在适当的位置或者地面组装成整个单元或者整体的部件,使用多台的机械来提升到需要安装预设的位置。使用该项技术,能够明显减少钢结构在安装时的作业时间,便于提高工作的质量,安全作业和施工的效率将会大大提高。吊起重型机械一般是卷扬机,也可以采用液压機来提升设备。
1.5 整体提升法构思的发展:
早在十九世纪八十年代国外已经采用了整体吊装的方法对大跨度的空间钢结构展开了施工而且取得很大的成功,经验也积累了不少,可是出于对保密技术的考虑这个因素,一直没有对外公开那些资料。中国的学者把整体的吊装的施工技术和方法的研究,前期重点针对桥梁工程相关的领域。可是对于大幅跨度的空间钢的结构研究不多。因为大幅度空间的钢结构对于整体的吊装的施工过程中突出了力学难题和桥梁的设计工程出现较大的不同,致使没有对桥梁工程的研究没有太大的进步,导致了我国在这些方面的落后。建筑钢结构广泛使用整体来提升的安装技巧在中国上世纪70年代才开始推广,最为典型的例证就是上海的文化广场钢网屋盖就是采用了那样的技术,苏州万人体育馆也是整体安装的结果。这些建筑都是采用卷扬机所提供的安装动力来安装的。随着科学技术的进一步发展,到了80年代,我国才展开了对大型的钢结构整体的吊装设施进行评估和设计研究。率先验证的是上海的东方明珠的广播电视塔所采用的网状顶盖天线罩以及北京西站二楼的主体钢结构来提升旅客的运行量,MAFG会展的中心钢结构等一系列的结构都是采用这种技术的工程。这些工程运营到现在还没有出现问题,但是其中存在的经济性和技术性的问题仍然还没有得到解决。所以,急切需要应对钢结构在施工的实际过程中所遇到的特殊问题来提出具体的解决方法。钢绞线的承重、计算机的控制、以及液压千斤顶所提供的动力在整体上会取代卷扬机。逐渐在大型机库、航班的大楼大厅、超高的建筑钢结构、体育会展的场所中得到广泛地推广。2002年河南南阳一个煤电厂采用了中国首创的折叠技术,并取得很大的成功,进一步验证了这个理论的可行性,也丰富了技术的积累效果;整体的施工的步骤为:第一在地面上组装好钢屋盖的各级子系统以及内部的必要支撑,第二是把安装在钢柱最顶端的支架作为顶座,在上面铺设穿心性的千斤顶,而且通过绞钢丝一步一步的固定住,最后等到钢结构屋盖的整体达到一定标准再整体提升一个高度,随后一个一个和落位的支柱相互绑定。
结语
整体的提升技术,是一项高端的建筑构件来提升安装施工的技术,使用刚性的立柱给予支撑或采用柔性的钢丝相搅合,计算机控制、集群器得到提升、液压和气压传动原理得到广泛运用,结合当代的工艺水平,把上万吨的构件在地面上拼装完成后,整体提升到需要安装的高度就位。经过这些相关工程的进一步实践可以得出;第一 ,
整体提升这项施工技术能够极大地提高施工的进度。第二,整体提升的施工技术能够极大地降低施工的成本。第三由于全部的拼装工作要全部在地面展开,安装的质量就会得到很好的保障,而且也减少了在高空中作业的危险,能够保证施工人员安全。所以钢结构理论力学的研究假想是可以实现的。
参考文献
【1】 罗永峰,王春江,陈晓明.建筑钢结构施工力学原理.北京:中国建筑工业出版社,2009
【2】 遇瑞,罗永峰. 大跨度空间钢结构整体吊装施工方法现状的研究. 2009全国钢结构学术年会论文集. 2009年10月.
【3】 罗永峰, 遇瑞等. 长沙中天广场钢结构连廊的整体吊装. 钢结构. 2007.22(10).
【4】 吴欣之,胡玉银.建筑钢结构施工新技术及应用.北京:中国电力出版社,2011.
作者简介
陈林,(1987—— )女,汉族,山东临沂人,工程硕士,研究方向:钢结构、理论力学、结构力学。