拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法技术

本发明专利技术是一种拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法，该方法包括以下步骤：结构受力概念分析与方案比选、施工过程仿真模拟分析与分块选择、构件深化设计、基于BIM技术的复杂构件空间坐标转化与空间定位、马鞍型拱结构安装施工、拱上起柱及拱上框架的安装与施工、临时支撑的卸载与拆除。本发明专利技术解决了大跨度双曲面马鞍型空间网格结构与框架结构相组合的结构，施工过程中结构复杂、节点较多、构件较重、安全管控风险因素较多等，及拱上起柱由圆变方精度控制要求较高、关键过程质量控制难度大等施工难题，且技术先进可靠，在保质量、保安全、保效率、控成本上成效显著。控成本上成效显著。控成本上成效显著。

【技术实现步骤摘要】
拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法


[0001]本专利技术涉及钢结构施工
，尤其涉及拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法。

技术介绍

[0002]随着经济和科技水平的提升，我国公共建筑对建筑物内部空间、外部造型均提出了更高的要求，近年来国内大跨度空间结构应用十分广泛，已经不仅用于工厂车间、试验厅、汽车研究中心等试验场所，在商场超市、体育场馆、展览馆、机场航站楼等公共建筑以及工厂车间、储煤料棚、仓库等工业建筑上也得到了普遍应用。
[0003]大跨度空间结构，通常采用空间网架结构、空间网壳结构、空间网格结构等。马鞍型网格拱上起柱的结构形式，创新性地将空间网格结构与常规框架结构相结合，不仅可以利用空间网格结构良好的受力特性与大空间适应性，也充分发挥了框架结构的规则性与稳定性。将空间网格结构作为下部展览空间，框架结构作为办公与商务会谈，完美地将“方”与“圆”相结合，展现建筑的曲线美与力学美，极具有应用前景。
[0004]但是，由于大跨度马鞍型空间网格结构的结构复杂、节点较多、构件较重、安全管控风险因素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法，其特征在于，其步骤如下：S1、采用“隔离体法”将主体结构拆分为上部的框架结构和下部的马鞍型拱构结构，分别对框架结构和马鞍型拱结构进行受力概念分析，然后进行施工方案比选，初步确定施工思路；S2、利用几何非线性有限元法，不考虑材料的弹塑性，假定材料为弹性的，进行荷载
‑
位移全过程分析，基于该分析，采用非线性有限元软件和结构设计软件，进行仿真建模；S3、基于钢结构深化设计软件，对钢结构节点进行深化设计，方便加工厂构件的加工与组拼；S4、基于BIM技术的复杂构件空间坐标转换与空间定位，利用有限元软件、设计软件与BIM应用软件之间的软件接口，实现模型的转换，利用BIM软件特有的直观性与演示功能，通过建立虚平面与局部坐标系转化命令，在模型中使用“隐藏图元EU”命令，对目标构件进行剖析；S5、马鞍型拱结构安装施工，包括以下步骤：S51、临时支撑的安装；S52、马鞍型拱结构的空间姿态转换；S53、马鞍型拱结构的安装；S6、拱上起柱及拱上框架的安装与施工，包括以下步骤：S61、利用空间转换技术，测放柱脚四个角点；S62、安装导向板；S63、柱脚曲线放样与修整；S64、安装钢柱，并进行垂直度校正；S65、柱脚焊接与二层框架梁连接固定；S66、框架结构施工；S7、临时支撑的卸载与拆除。2.根据权利要求1所述的拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法，其特征在于，S1中，方案比选分析中对高空散拼法、分条分块安装法、滑移法、整体吊装法、整体提升法、折叠展开式提升法进行比选，初步确定选用少支架的悬挑式高空散拼法拼装拱肋、分条分块安装法安装肋间网格结构的施工思路。3.根据权利要求2所述的拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法，其特征在于，S2中，全过程分析方法采用迭代计算，公式如下：；式中：K
t
‑‑
t时刻结构的切线刚度矩阵；
‑‑
当前位移的迭代增量；
‑‑
t+
△
t时刻外部所施加的节点荷载向量；
‑‑
t+
△
t时刻相应的杆件节点内力向量。4.根据权利要求3所述的拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法，其特征在于，S2中，仿真建模包括：安装过程仿真分析、卸载过程仿真分析、施工仿真核对、单元分块选择与二次模拟分析。
5.根据权利要求4所述的拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法，其特征在于，S3中，钢结构主要深化设计要点包括：钢拱肋分段的节点处理、网格单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安，代跃强，郑美玲，张洋，罗津津，李天舒，颜震，
申请(专利权)人：中国建筑第六工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：