胡宏青

1 工程概况

太原机场新航站楼屋面钢网架结构共分七个区，水平投影面积为32199 m2，总重近2000 t，结构形式为正放四角锥螺栓球节点和焊接球节点相结合网架，周边管桁架收边，下弦周边柱与中间柱混合支承，支承柱为钢管混凝土柱或柱帽。杆件为钢管，节点类型螺栓球和管桁架混用，个别采用焊接空心球。标准网格尺寸为2 m×2 m，共有10889个单元，2856个节点。网架杆件选用Q345B无缝钢管，螺栓选用GB 3077中的40Cr，螺栓球选用GB 699中的45号钢锻造，封板锥头和套筒选用Q345B钢，焊条选用E50XX系列。屋顶呈双弧线，下弦高差大，是本工程施工的难点和重点。网架一模型见图1。

图1 网架一模型

2 监测内容

1)网架结构施工过程中的计算机仿真技术研究;2)网架结构施工过程中的力学分析;3)网架结构一区及七区施工过程中的应力测控技术应用研究。主要包括:拼装阶段、吊装阶段、网架结构就位、屋面板安装过程、屋面板安装完毕、室内各种吊重安装完毕共六个阶段的杆件、节点及支座的应力测控;4)网架结构的整体变形分析及测控;5)考虑各种初始缺陷对网架结构承载力的影响分析。

3 技术手段

通过借助ANSYS大型有限元软件对网架结构进行理论分析和仿真技术研究;采用应变片、导线及7V08数据采集系统，对网架结构施工过程各阶段的应力及应变实施监控，确保网架施工安全，研究较好的施工方法。

4 研究特点

首次应用ANSYS软件对该类型复杂网架结构的施工全过程进行计算机仿真，根据仿真结果指导施工工序，改变以往网架施工完全依靠经验的传统做法。……