娄卫校 徐建设 李雪良 黄明鑫 崔嵬
(浙江精工中国建筑金属结构信息网有限公司 浙江绍兴 312030)
摘要:滑移胎架本身是一个滑动的机构,且由于滑移过程的复杂性,因此很难简化出一个合理的计算模型。我们通过简化模型测定平面外的水平力、压弯构件的稳定计算、多个滑移胎架整体计算和抗倾覆分析保证了滑移胎架的强度和稳定。
关键词:滑移胎架 压弯构件 抗倾覆分析 平面外水平分力
Calculation and Analysis of Slippage Frame in the National Stadium Project
Lou Weixiao Xu Jianshe Li Xueliang Huang Mingxin Cui wei
Abstract: Slippage frame itself is a sliding body,and the process of slip is complex,
so it is difficult to simplify the calculation to be a reasonable model.
To get the horizontal force out of slippage frame surface , we simplify the model to
measure it; Through calculating the stability of beamcolumn member, overall calculation
of many slippage frames, and overturn analysis, we ensures the slippage frames’
intensity and stability.
Keyword: slippage frame, beamcolumn member, intensity and stability analysis, horizontal
force out of slippage frame surface
1.概述
随着人们对建筑美学和功能多样化的要求日益提高,使施工技术不断进步,一些诸如计算机动态控制、有限元模拟等辅助技术也应用于大跨度、复杂结构的施工中[1]。目前大跨度屋架中国建筑金属结构信息网工程施工主要有高空散装、整体提升和整体滑移3种方案,其针对不同情况各具优缺点[2]。本文主要以国家体育馆屋架中国建筑金属结构信息网工程为背景,就其滑移方案中的中滑道12米高滑移胎架进行计算分析。
国家体育馆位于北京奥林匹克公园南部,是北京奥运中心区的三大主场馆之一,总建筑面积约为81000平方米,是奥运会体操、手球,残奥会轮椅篮球的比赛馆,是一座具有国际先进水平的大型多功能体育馆。钢屋盖结构形式为单曲面、双向张弦桁架中国建筑金属结构信息网,上弦为正交正放的平面桁架;下弦预应力张拉索,穿过钢撑杆下端的双向索夹节点,形成双向空间张拉索网。
钢屋架工程采用整体累计滑移的施工方法,实现了地面拼装、高空胎架拼装、双向索的安装施工同时进行,成功地解决了工期紧、任务重的难题。滑移施工部分仅限于比赛区,如图1所示:在7轴、24轴各设置一条滑道,16轴设置两条滑道;在N轴和Q轴之间 设置拼装平台,16轴设置滑道支撑架和滑移胎架。由于钢屋架16轴撑杆最大长度近9米,决定了滑移胎架的高度。滑移施工过程中,滑移胎架为机构且高度大,因此滑移胎架设计是支撑架系统中的一个难点和关键点。另外由于7轴滑道比24轴的滑道低5.1米,如图2所示,从理论上讲,三个支撑点都只提供竖向的水平支撑力,没有平面外的水平分力;在滑移过程中,由于震颤和结构下铙变形可能有水平方向的分力,因此如何考虑平面外的水平分力也是滑移胎架设计的一个关键问题。