大跨度钢连廊应力、应变监测技术
2015-09-18
中建三局第一建设工程有限责任公司 武汉 430040
1 工程概况
荆门政务中心由2栋4层、1栋15层的办公楼(连体结构)及地下1层停车库组成。15层的办公楼采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,中间43 m跨连接体采用钢结构。
钢连廊分别位于办公楼4层、12层和屋面层,跨度43 m,结构形式为大框架结构,质量约为1 700 t。钢连廊中的钢箱梁最大截面为1 800 mm×700 mm×30 mm×40 mm,桁架结构钢箱梁截面1 400 mm×400 mm×20 mm×20 mm。连廊两侧固定于办公楼钢骨混凝土柱上,钢骨柱截面为H型钢,最大截面尺寸为700 mm×700 mm×20 mm×36 mm,钢骨梁连接钢骨柱,最大截面尺寸为400 mm×400 mm×36 mm×36 mm,总计用钢质量约1 300 t(图1)。
本工程钢结构连廊安装高度高,纵横向跨度大,结构杆件众多,质量较大。若采用常规高空散装方案,需要搭设大量高空脚手架,高空组装焊接工作量巨大,并且存在较大的安全质量风险。为了降低施工成本,提高施工安全性并缩短施工工期,本工程钢连廊施工采用地面拼装,然后整体液压同步提升就位的施工工艺。

图1 钢结构细节分布示意
为了保证整体提升施工的安全及整体结构安全,有必要在施工阶段对钢连廊整体提升时的变形和受力情况进行监测,并结合有限元模型,对钢结构在整个结构施工过程中进行数值模拟分析及安全评价[1,2]。
2 监测方法
2.1 应力监测
由于待测杆件较为分散,测试时间较长,拟采用JMZX-212AT数码弦式应变计和JMZX-200X应变测试仪测试杆内力。该方法稳定性好,且不受测量导线长度影响,灵活方便,特别适合长期监测。
应力测试时,在每根监测杆的中央区段,沿杆轴方向在一条直径上布置一个应变传感器测量杆应变,利用杆截面积和材性试验获得的弹性模量计算杆应力。……
