大跨度空间钢结构合拢技术研究

论文摘要

近年来,大跨度空间钢结构施工过程表现出诸多力学及技术问题,引起各国钢结构专家的高度重视,成为研究的热点,各种计算理论、方法相继出现。国内许多学者专家针对大跨度钢结构,包括钢结构大型体育场、机场、会展中心等设施的设计、施工也提出了许多新设想、新理论,并在实际工程中做了大量的试验辅以论证,取得了一些成果,解决了部分实际工程问题。本文对大跨度空间钢结构合拢技术进行了深入研究,系统阐述了大跨度空间钢结构相关的一些概念、施工方法、施工步骤、施工工艺、合拢线选择、合拢温度确定、温度检测技术、物理降温技术、合拢段长度和合拢口间隙确定方法、合拢段安装工艺、合拢焊接技术、合拢时间控制。并以典型的工程——国家体育场为实例,详细阐述了大跨度钢结构合拢技术理论实际运用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 国内外大跨度空间钢结构发展现状
• 1.1.1 国内大跨度空间钢结构发展现状
• 1.1.2 国外大跨度空间钢结构发展现状
• 1.2 国内大跨度空间钢结构合拢技术研究历史与现状
• 1.3 研究的目的意义
• 2 大跨度空间钢结构合拢关键技术
• 2.1 大跨度空间钢结构概念
• 2.2 合拢的概念
• 2.3 合拢关键技术
• 2.4 合拢线选择
• 2.5 合拢温度设计
• 2.5.1 合拢温度的概念
• 2.5.2 合拢温度确定原则
• 2.5.3 合拢温度的选取
• 2.5.4 合拢温度的合理性验算
• 2.6 温度监测技术
• 2.6.1 温度监测的必要性
• 2.6.2 温度监测的目的
• 2.6.3 温度监测方法
• 2.6.4 温度监测的测点布置
• 2.6.5 温度监测周期
• 2.7 物理降温技术
• 2.8 合拢段长度和合拢口间隙
• 2.9 合拢段安装工艺
• 2.10 合拢口焊接
• 2.11 合拢时间控制
• 3 工程实例——鸟巢合拢
• 3.1 工程简介
• 3.2 工程特点、难点
• 3.3 施工区域划分和基本施工顺序
• 3.3.1 施工区域划分
• 3.3.2 基本施工顺序
• 3.4 合拢线选择
• 3.5 合拢温度确认
• 3.5.1 理论合拢温度
• 3.5.2 现场实测合拢温度
• 3.6 温度监测
• 3.7 安装卡马设置
• 3.8 组织管理
• 3.9 合拢顺序
• 3.10 合拢时间
• 3.11 合拢相关工作程序
• 3.11.1 准备工作检查程序
• 3.11.2 合拢时段确认程序
• 3.12 合拢口焊接
• 3.13 卡马割除
• 3.14 合拢计算
• 3.14.1 计算模型
• 3.14.2 合拢措施及计算思路
• 3.14.3 卡马单边焊接时的构件变形量
• 3.14.4 卡马双边焊接时的内力
• 3.15 合拢温度变形及内力模拟计算
• 3.15.1 荷载条件
• 3.15.2 模型说明
• 3.15.3 计算方法
• 3.15.4 温度变形计算结果
• 3.15.5 温度内力计算
• 3.15.6 整体温差作用计算
• 4 结论
• 4.1 本文结论
• 4.2 后续工作
• 致谢
• 参考文献
• 研究生期间发表的论文