钢结构安装工程整体提升结构施工验算方案

钢结构安装工程整体提升结构施工验算方案在整体提升方案中，对三个不利因素进行验算：1）提升作用的支点为塔楼的两个楼梯筒，由于提升的外力的作用，楼梯筒是否会产生较大变形；2）提升过程中，网架及十字撑、水平撑均吊挂在外侧两榀桁架上，是否对桁架产生不利变形；3）提升过程中，在重力作用下，网架本身是否会产生不可恢复的变形。1.1网架吊装过程计算计算了两种状态，即吊装过程中的状态和吊装完成后的状态。本节所述状态为吊装过程中的状态。以下所有位移、内力和应力比的计算结果均为自重荷载标准值下的结果。1.计算说明建立整体模型，如下图右侧图形所示。左侧图形为提升结构与楼梯筒组合图形，省略了酒店混凝土结构部分，便于观察。图中单独显示了桁架、网架和井筒形状。井筒厚500mm。吊装网架高度为60m。U1/U2/U3分别为X/Y/Z三个方向的平动；RX/RY/RZ分别为绕X/Y/Z三个方向的转动。计算模型形状将吊挂和球节点作为自重荷载输入模型中。下图显示了荷载施加情况，单位为kN。模型中，混凝土的容重设置为0，不考虑混凝土自重引起的变形，以模拟混凝土井筒施工完成后的状态。钢构件的容重和弹性模量按照钢结构规范GB50017-2003取值。荷载施加图2.计算结果主要计算了吊装过程中筒体顶点的位移、桁架变形、网架变形、桁架应力比、网架应力比以及筒体的变形。除另外注明外，所有图形的平动位移单位均为米，转动位移单位为弧度，力的单位均为kN。位移图中显示的位移为红点处节点的位移。下图为结构吊装过程中，自重作用下的整体变形形状。整体变形形状吊装过程中，大筒顶部向内（桁架方向）的水平位移约为6.3mm。小筒顶部向内（桁架方向）的水平位移约为1.4mm。两筒相对水平位移量约为7.7mm。大筒顶部位移小筒顶部位移桁架下弦节点的竖向位移绝对值约为8.8mm，除去筒体和托梁的变形（见表1），桁架自身竖向变形（挠度）为5.9mm。桁架下弦节点位移吊装过程中，网架下弦竖向绝对位移为10.6mm，除去桁架变形，网架自身变形约为1.8mm。网架下端位移吊装桁架及网架的吊杆轴力值下图所示。吊杆轴力值网架吊装过程中构件应力比最大约为0.28。吊装过程中网架应力比桁架吊装过程中构件应力比最大约为0.35。吊装过程中桁架应力比表1中输出了桁架和筒体顶部部分节点的位移值。节点编号见下图。网架和筒体节点编号表2中列出了网架所有节点的绝对位移值。节点编号见下图。网架节点编号1.2网架吊装完成状态计算说明下图为网架吊装完成后的结构形式。吊装完成后结构形式下图为吊装完成后自重作用下结构变形形式。吊装完成后自重作用下结构变形形式下图显示了网架吊装完成后自重下大筒的顶部变形量。吊装完成后自重下大筒变形下图显示了吊装完成后自重下小筒顶部的变形量。吊装完成后自重下小筒的变形量下图显示了吊装完成后自重下桁架下弦节点的位移。吊装完成后自重下桁架下弦节点的位移下图为吊装完成后自重下网架下部节点的位移。吊装完成后自重下网架下部节点的位移下图为吊装完成后自重下桁架应力比。吊装完成后自重下桁架应力比下图为吊装完成后自重下网架构件应力比。吊装完成后自重下网架构件应力比1.3楼梯筒、桁架及网架节点位移表1桁架和筒体节点位移节点UXUYUZRXRYRZ编号mmmRadiansRadiansRadians140.001590.002995-0.008746-0.000041-3.7E-050.000006543107-0.00117-0.001952-0.0002220.000051-5.3E-05-0.0000822090.006033-0.0025510.0000460.0000450.0000220.0000572340.006732-0.000713-0.0039360.0000760.0006770.0002424160.006314-0.0015-0.0013930.0000065490.000340.000051428-0.00137-0.001218-0.0012710.000036-0.00031-0.00007811750.0021330.000593-0.0039420.0002520.0004140.00000723815820.0004030.00021-0.003680.000302-0.00064-0.000063588-0.00177-0.000362-0.0036740.000113-0.00064-0.000267表2吊装过程中网架节点位移节点UXUYUZRXRYRZ编号mmmRadiansRadiansRadians530.0015820-0.01043-0.0001460.002127-0.000084540.00163-0.000243-0.01041-0.0001540.001864-0.000064550.001587-7.216E-06-0.0105-0.0001030.0005920.000058560.00163-0.000236-0.01047-0.0001070.0006130.000011570.0016-0.000011-0.01056-0.0000240.000090.000016580.001634-0.000232-0.01053-1.602E-060.0000880.00001590.001619-0.000011-0.010596.258E-064.531E-064.618E-06600.00164-0.000229-0.010560.0000364.219E-064.845E-06610.001637-0.00001-0.01059-0.000024-0.000081-7.04E-06620.001646-0.000224-0.01057-1.916E-06-0.00008-4.48E-07630.00165-6.279E-06-0.01058-0.000103-0.000583-0.000048640.00165-0.000218-0.01055-0.000108-0.000605-8.2E-07650.0016540-0.01055-0.000146-0.0021190.000095660.00165-0.000217-0.01053-0.000155-0.0018560.000075670.001646-0.000126-0.010460.000425-0.001267-0.000012680.001641-0.000135-0.010480.000264-0.000281-0.000011690.0016330.000140.010490.000160.0000191.59E-07700.001623-0.000143-0.010470.000160.0000289.896E-06710.001615-0.000142-0.010420.0002640.000290.000021720.001611-0.000137-0.010350.0004250.0012750.000023730.001656-0.00044-0.01035-0.000170.001774-0.000046740.001656-0.000427-0.01041-0.0001170.000579-5.91E-06750.00164-0.000373-0.010320.0003680.0011663.109E-06760.001642-0.000367-0.010390.0002440.0002660.000012770.001658-0.000417-0.01047-8.871E-060.0000824.087E-06780.001661-0.000409-0.01050.000034.147E-065.309E-06790.001645-0.00036-0.010440.0001570.0000237.49E-06800.00165-0.000354-0.010460.000157-0.0000152.792E-06810.001664-0.000401-0.0105-9.219E-06-0.0000736.723E-06820.001666-0.0003940.01049--0.000117-0.000570.000017830.001653-0.000347-0.010450.000243-0.000258-1.82E-06840.001655-0.000341-0.010430.000368-0.0011588.258E-06850.001666-0.00039-0.01047-0.000171-0.0017660.000059860.001677-0.000598-0.01024-0.0001850.001754-0.000042870.001677-0.000576-0.0103-0.000130.000565-0.000014880.00166-0.00057-0.010260.0003480.001128-0.000016930.001661-0.000554-0.010320.0002250.0002491.51E-06940.001679-0.000558-0.01036-0.0000220.000077-1.66E-07950.001682-0.000544-0.01040.0000170.000004155.96E-06960.001665-0.00054-0.010380.0001420.000025.005E-06970.001669-0.00053-0.01040.000142-0.0000126.327E-06980.001685-0.000534-0.0104-0.000022-0.0000690.000012990.001687-0.000528-0.01038-0.000131-0.0005570.0000271000.001673-0.000523-0.010390.000224-0.0002410.000011010.001674-0.000519-0.010360.000347-0.001120.0000281020.001687-0.000525-0.01036-0.000186-0.0017470.0000561030.001695-0.000714-0.0101-0.0002010.001755-0.0000481040.001695-0.000677-0.01016-0.0001470.000564-0.0000211290.001674-0.000724-0.010150.0003340.001122-0.0000291300.001676-0.000696-0.010230.0002090.000243-7.18E-061310.001698-0.000648-0.01023-0.0000380.000076-3.12E-061320.001703-0.000628-0.010272.378E-074.155E-066.807E-061370.001683-0.000673-0.010280.0001260.0000183.022E-061380.00169-0.000659-0.010310.000126-0.000019.776E-061390.001708-0.000617-0.01027-0.000039-0.0000680.0000171400.001711-0.000616-0.01024-0.000147-0.0005560.0000351990.001696-0.000654-0.010290.000209-0.0002360.000022000.001699-0.000656-0.010250.000334-0.0011150.0000432040.001711-0.000622-0.01021-0.000202-0.0017470.0000632080.001712-0.000787-0.0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