单层网壳钢结构体系荷载模拟验证与变形分析

2016-02-05付效铎

天津建设科技 2016年6期

□文/付效铎胡洋

□文/付效铎胡洋

单层钢网壳是一种应用较少的空间结构体系，造型复杂、曲面多变、跨度大是其显著特点，结构体系综合受力异常复杂。通过模拟网壳结构体系卸载加载过程，计算得出卸载前后的变形控制值并对已安装构件进行分级静力预加载试验，通过比对分析变形监测数据，进而确定网壳结构体系的安全性。

空间曲面；单层网壳；静力加载；变形；荷载

1 工程概况

某工程的中庭“马鞍形”钢结构屋盖位于东西两座塔楼之间，呈南北向布置，为单层网壳钢结构体系，建筑面积约1 500 m2，钢屋盖在建筑标高15.6～19.4 m之间，跨度约14.3～27.5 m，杆件总质量约170 t。其上为玻璃幕墙采光顶，杆件外包装饰铝板。单层钢网壳主要由弧形箱型环梁、门厅箱型钢梁及斜肋杆组成，杆件连接均采用焊接节点，网壳结构通过4个固定钢支座、18个单向滑动钢支座与东西塔楼结构连接固定，见图1和图2。

图1 单层网壳钢屋盖

图2 网壳结构单元

2 屋盖安装及卸载方案

屋盖结构安装时划分为3个流水段，采用搭设满堂脚手架支撑、操作平台，现场高空拼接肋杆的安装工艺。屋盖结构卸载时，遵循“均匀、对称、分级”的原则，分2次进行卸载，即网壳结构完成后拆除支撑架卸载1次，变形监测后再原位回顶，铝合金主框及幕墙玻璃安装完成后，再进行第2次卸载。卸载期间监测杆件的空间位移、支座滑动位移及焊缝的外观变化。