盐城电视塔观光层悬挑结构施工过程模拟分析研究
【图文】:
erplatform;temporaryplatform;constructionprocess;numericalanalysis第一作者:成军,男,1967年出生,副院长,教授,研究员级高级工程师。Email:13951411616@139.com收稿日期:2015-04-201工程概况盐城电视塔主塔地下2层,地上总高度195m;其中标高114.450m为观光厅,标高145.000m上部为天线。主塔平面呈八角形,八角形边长为3438mm,主塔标准层平面见图1。图1主塔标准层平面主塔采用双钢板组合剪力墙结构(简称“SPSW”),主塔筒壁厚度为300mm,筒壁内外侧钢板通过栓钉、连接钢筋及加劲板与筒壁内后浇筑混凝土形成整体结构,钢板材质为Q345B,结构抗震设防烈度为7度,结构设计使用年限为50年。主塔标高114.450m处4个方向观光厅结构自主塔筒壁外侧伸出长度为13400mm,上部各通过2根鐖100不锈钢拉杆与主塔筒壁斜拉连接,4个方向观光厅通过空中环行走道相连接。观光厅结构立面及结构轴测见图2、图3。2观光层结构施工工艺流程观光层结构遵循“分单元拼装、分单元对称吊装,设置临时辅助拉索”的原则进行施工。观光层结构施工总体思路为:利用外施工平台安装标高107.167m斜支撑结构,利用标高114.450m“钢结构+空中环形走道+预应力临时83成军,等:盐城电视塔观光层悬挑结构施工过程模拟分析研究
钢结构2015年第12期第30卷总第204期图2观光厅结构立面图3观光厅结构轴测图拉索”形成的结构体系作为上部结构施工操作平台,确保施工阶段安全。观光层结构的施工工艺流程如图4所示。图4观光层结构施工工艺流程3观光层结构施工阶段分析依据观光层结构施工安装顺序,仍选取4种施工状态分别建立模型进行计算分析,采用大型通用有限元软件ANSYS13.0分析计算。观光层结构的施工分析状态如表1所示。表1观光层结构施工状态编号施工状态1观光层下层钢结构+临时拉索安装完毕2观光层结构走道钢结构安装完毕3整个观光层结构安装完毕+临时拉索未拆除+结构拉索未安装4整个观光层结构安装完毕+临时拉索拆除+结构拉索安装完毕3.1观光层第一施工状态为保证长悬挑观光层结构的施工安全,并减少长悬挑结构的变形导致的施工误差,设置临时拉索,通过控制临时拉索的预拉力来控制悬挑端的变形,通过不断试算,最终将临时拉索的预拉力确定为50kN。3.1.1内力分布当观光层结构施工到第一施工状态时,观光层结构整体应力分布、混凝土主应力分布、主塔筒体钢板Mises应力和钢梁Mises应力如图5所示。a—主体结构;b—混凝土;c—钢板;d—钢梁。图5观光层第一施工状态应力分布MPa由应力计算结果可看出,观光层第一施工阶段完成时,混凝土结构的最大主应力为8.74MPa,主塔筒体钢板剪力墙钢板的最大应力为36.80MPa,最大应力位于钢板剪力墙根部;观光层钢梁最大应力为44.20MPa。计算结果表明:混凝土主应力较小,此时混凝土未开裂;钢板Mises应力和钢梁Mi-ses应力均较小,此时钢板和钢梁均未屈服,结构满足安全
钢结构2015年第12期第30卷总第204期图2观光厅结构立面图3观光厅结构轴测图拉索”形成的结构体系作为上部结构施工操作平台,确保施工阶段安全。观光层结构的施工工艺流程如图4所示。图4观光层结构施工工艺流程3观光层结构施工阶段分析依据观光层结构施工安装顺序,仍选取4种施工状态分别建立模型进行计算分析,采用大型通用有限元软件ANSYS13.0分析计算。观光层结构的施工分析状态如表1所示。表1观光层结构施工状态编号施工状态1观光层下层钢结构+临时拉索安装完毕2观光层结构走道钢结构安装完毕3整个观光层结构安装完毕+临时拉索未拆除+结构拉索未安装4整个观光层结构安装完毕+临时拉索拆除+结构拉索安装完毕3.1观光层第一施工状态为保证长悬挑观光层结构的施工安全,并减少长悬挑结构的变形导致的施工误差,设置临时拉索,通过控制临时拉索的预拉力来控制悬挑端的变形,通过不断试算,最终将临时拉索的预拉力确定为50kN。3.1.1内力分布当观光层结构施工到第一施工状态时,观光层结构整体应力分布、混凝土主应力分布、主塔筒体钢板Mises应力和钢梁Mises应力如图5所示。a—主体结构;b—混凝土;c—钢板;d—钢梁。图5观光层第一施工状态应力分布MPa由应力计算结果可看出,观光层第一施工阶段完成时,混凝土结构的最大主应力为8.74MPa,主塔筒体钢板剪力墙钢板的最大应力为36.80MPa,最大应力位于钢板剪力墙根部;观光层钢梁最大应力为44.20MPa。计算结果表明:混凝土主应力较小,此时混凝土未开裂;钢板Mises应力和钢梁Mi-ses应力均较小,此时钢板和钢梁均未屈服,结构满足安全
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