2010年一級結(jié)構(gòu)工程師輔導(dǎo):大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)(2)

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構(gòu)件加工難度大,加工精度要求高這類工程都屬于國家重點工程,工程質(zhì)量要求相當(dāng)高。只有提高構(gòu)件加工精度,才能滿足質(zhì)量要求。并且大量焊縫要求一級焊縫標(biāo)準(zhǔn),給施工帶來極大難度?,F(xiàn)場焊接工作量大,施工技術(shù)難度高。為保證施工精度,這些工程都需要進(jìn)行預(yù)拼裝,并且現(xiàn)場焊接工作量特別大。由于結(jié)構(gòu)新、跨度大,為了保證經(jīng)濟(jì)、安全,都必須采用先進(jìn)的施工技術(shù)才能順利完成。
    大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)重點考慮的問題大型空間鋼結(jié)構(gòu)建造過程中施工技術(shù)至關(guān)重要,合理的施工方案和科學(xué)的施工過程分析才能保證結(jié)構(gòu)的安全、經(jīng)濟(jì)。目前一些大型空間鋼結(jié)構(gòu)的施工,已突破傳統(tǒng)意義上的施工方法,而是向多學(xué)科、綜合化、高科技領(lǐng)域邁進(jìn),給傳統(tǒng)施工技術(shù)帶來前所未有的難度和挑戰(zhàn),需要科研、設(shè)計、施工單位共同研究、開發(fā),創(chuàng)造出新的更加科學(xué)的施工技術(shù),來滿足不斷發(fā)展的需要。研究、開發(fā)、創(chuàng)造科學(xué)的施工技術(shù)時,應(yīng)著重考慮以下方面問題。
    CAD設(shè)計與CAM制造技術(shù)隨著計算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)和先進(jìn)數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用,空間鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品需要信息技術(shù)、設(shè)計技術(shù)、制造技術(shù)、管理技術(shù)的綜合應(yīng)用,提高生產(chǎn)效率和實現(xiàn)定制化目標(biāo),從而提高空間鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和管理水平。鋼結(jié)構(gòu)CAD設(shè)計與CAM制造技術(shù)屬于鋼結(jié)構(gòu)輔助制造技術(shù)范疇,包括整體三維實體建模,桿件和板材的優(yōu)化下料,鋼管相貫節(jié)點和各類異型節(jié)點的設(shè)計、分析、制造等。
    安裝施工仿真技術(shù)隨著工程的不斷大型化,結(jié)構(gòu)施工階段的安全問題日益突出。實際上,有些工程在結(jié)構(gòu)施工過程中的受力狀況完全不同于使用階段,甚至有些工程的結(jié)構(gòu)最不利受力階段出現(xiàn)在施工期間。鋼結(jié)構(gòu)施工安裝仿真技術(shù)主要包括五個方面:a.大型構(gòu)件的吊裝過程仿真;b.施工過程各階段各工況仿真模擬;c.結(jié)構(gòu)安裝的預(yù)變形技術(shù),包括構(gòu)件的起拱與預(yù)變位;最終實現(xiàn)結(jié)構(gòu)安裝完成后的正確幾何位置;d.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)拼裝模擬;e.卸載過程模擬。通過仿真計算分析,能預(yù)先充分發(fā)現(xiàn)施工過程中的薄弱環(huán)節(jié)和重點控制部位,能直觀實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)整個施工過程的控制并最終實現(xiàn)正確的形狀尺寸。
    安裝方法的合理選用所謂選用合理的安裝方法,就是在安全、經(jīng)濟(jì)、適用三方面找到一個平衡點。傳統(tǒng)空間鋼結(jié)構(gòu)的施工方法一般有:高空散裝法、分條或分塊安裝法、高空滑移法、整體吊裝法、整體提升法、整體頂升法等?,F(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)跨度大、體型復(fù)雜,無固定的安裝模式,并且使用大量新材料、新技術(shù),若不對這些單一傳統(tǒng)安裝方法進(jìn)行革新或創(chuàng)造,就不能順利完成任務(wù),有時甚至很難完成任務(wù)。通過大量的工程實踐,涌現(xiàn)出許多具有創(chuàng)新性的施工技術(shù),如高空曲線滑移技術(shù)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)折疊展開式整體提升技術(shù)、滑架法施工技術(shù)等?,F(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法往往是幾種基本方法的巧妙組合或者再創(chuàng)造。同時由于機(jī)械設(shè)備、計算理論和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,為鋼結(jié)構(gòu)安裝方法的創(chuàng)新提供了有力支持。