【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑，具体涉及一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法。
技术介绍
1、随着工业化建造步伐的加快，大跨度的标志性建筑越来越受到广泛地应用。目前，一种呈梭形的复合张弦桁架已广泛应用于大跨度标志性建筑的屋盖上。上弦杆、下弦杆两端均与支座节点相连，布置于下弦两侧的预应力索也锚固于支座节点，复合桁架结构矢高小，建筑室内效果好。
2、当设置于复合张弦桁架下弦两侧的预应力拉索进行地面初张拉时，下弦杆会脱离胎架向上拱起，导致拼装支架受力变化，易产生应力集中的问题；张拉时复合张弦桁架会产生水平收缩变形，对拼装支架产生水平推力，易发生拼装支架倾覆的风险。将复合张弦桁架吊装至屋面柱顶，进行第二次预应力张拉时，桁架会对柱顶产生水平推力，在柱脚处产生附加弯矩。由此，传统大跨度桁架现场安装施工方法不适合应用于上述呈梭形的复合张弦桁架安装施工。
3、因此，本专利技术设计了一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，以至少解决上述部分技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，以至少解决上述部分技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，先采用有限元模拟计算分析以精确模拟大跨度复合张弦桁架在张拉过程中各阶段的位移与内力，再在水平方向和竖直方向精确定位拼装支架相对索结构和大跨度复合张弦桁架结构的位形以使大跨度复合张弦桁架预应力拉索施工达
4、进一步地，包括以下步骤：
5、步骤一、有限元计算分析；
6、步骤二、拼装支架及大跨度复合张弦桁架安装；
7、步骤三、安装限位板及聚四氟乙烯板；
8、步骤四、预应力索安装；
9、步骤五、预应力索地面初张拉；
10、步骤六、大跨度复合张弦桁架起吊、脱胎；
11、步骤七、大跨度复合张弦桁架安装就位；
12、步骤八、大跨度复合张弦桁架两端进行第二次张拉。
13、进一步地，在所述步骤一中，采用有限元计算方法建立大跨度复合张弦桁架、大跨度复合张弦桁架中部拼装支架和大跨度复合张弦桁架两端格构式支撑架的仿真模型，进行有限元施工模拟分析，明确拼装支架截面尺寸、预应力拉索进行张拉时的内力及各结构上的荷载分布情况，并对大跨度复合张弦桁架在张拉过程中的水平、竖向收缩量进行补偿。
14、进一步地，在所述步骤二中，依据仿真模型模拟分析数据安装拼装支架并拼装大跨度复合张弦桁架的弦杆、腹杆、铆箱节点，大跨度复合张弦桁架根据屋面坡度方向采用就位姿态进行地面组装。
15、进一步地，在所述步骤三中，在拼装支架上焊接限位板，使大跨度复合张弦桁架上弦杆和下弦杆的两侧均有限位板限位，在铆箱底面设置一块0.5mm厚聚四氟乙烯板，将铆箱搁置于格构式支撑架顶面，聚四氟乙烯板位于铆箱底面与格构式支撑架顶面之间。
16、进一步地，在所述步骤四中，预应力索安装时，先对大跨度复合张弦桁架进行拼装尺寸复核，尺寸复核合格后先将预应力索一端与大跨度复合张弦桁架一端锚固点锚固，用吊车和卷扬机在地面进行预应力索展索，过程中将预应力索依次连接至索夹内，索夹上锁夹盖板的索夹螺栓不拧紧以确保预应力索初张拉过程中预应力索可以自由滑动，最后将预应力索另一端与大跨度复合张弦桁架另一端锚固点锚固。
17、进一步地，在所述步骤五中，预应力索地面初张拉时，先在预应力索和索夹间涂上一层锌粉以防止预应力索和索夹抱死，张拉时张拉预应力索50％设计索力，当索夹和预应力索上预设的索夹标记线对应时，将索夹螺栓拧紧以使索夹锁死预应力索。
18、进一步地，在所述步骤六中，大跨度复合张弦桁架起吊、脱胎时，履带吊根据大跨度复合张弦桁架就位姿态安排起吊顺序，大跨度复合张弦桁架起吊脱离胎架后，先旋转90°再运输至安装位置。
19、进一步地，在所述步骤七中，大跨度复合张弦桁架安装时，由建筑内侧向外侧依次安装，大跨度复合张弦桁架两端铆箱分别搁置于土建结构柱顶，采用一台汽车吊吊装160*5方管将大跨度复合张弦桁架与土建结构柱子连接进行临时限位，履带吊松钩；大跨度复合张弦桁架标高较高的一端，其铆箱与土建结构柱顶上支座焊接，大跨度复合张弦桁架标高低的一端，其铆箱底部放置一块0.5mm厚聚四氟乙烯板后再搁置于土建结构柱顶支座上。
20、进一步地，在所述步骤八中，大跨度复合张弦桁架安装就位后，在大跨度复合张弦桁架两端进行第二次张拉，张拉力度为预应力索50％设计索力，大跨度复合张弦桁架沿张拉方向收缩后，将大跨度复合张弦桁架标高低的一端与土建结构柱顶上支座焊接，然后继续大跨度复合张弦桁架间的连接结构及其上部的屋面结构。
21、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
22、本专利技术设计科学合理，采用有限元模拟计算分析，精确模拟桁架在张拉过程中各阶段的位移与内力，在水平方向和竖直方向精确定位拼装支架相对索结构和桁架结构的位形，以使大跨度复合张弦桁架预应力拉索施工达到设计形态。
23、本专利技术支架规格尺寸较少，结构简单，加工便利，大大提高本拼装支架的安装效率。
24、本专利技术在铆箱下部设置聚四氟乙烯板，减少大跨度复合张弦桁架在初张拉过程中对格构式支撑架产生的水平推力，减少支撑架倾覆的风险。
25、本专利技术张拉前引入限位板，在张拉过程中限制了上、下弦杆的水平方向位移，避免与拼装支架碰撞对支架产生破坏，张拉完成后割除限位板，操作方便。
26、本专利技术支架造型简单，为设置于下弦杆两侧预应力钢索的张拉施工预留了充足的操作空间，实用性强。
27、本专利技术大跨度复合张弦桁架根据屋面坡度方向采用就位姿态进行地面组装，高空作业少。吊车将整榀桁架起吊后，无需进行大幅度姿态调整即可完成桁架安装作业，现场安装效率高。
28、本专利技术在张拉过程中，预应力索相对索夹会有一定的滑移，在索夹和索体间涂上一层锌粉，防止预应力索和索夹抱死。
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1.一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，先采用有限元模拟计算分析以精确模拟大跨度复合张弦桁架在张拉过程中各阶段的位移与内力，再在水平方向和竖直方向精确定位拼装支架相对索结构和大跨度复合张弦桁架结构的位形以使大跨度复合张弦桁架预应力拉索施工达到设计形态。
2.根据权利要求1所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤一中，采用有限元计算方法建立大跨度复合张弦桁架、大跨度复合张弦桁架中部拼装支架和大跨度复合张弦桁架两端格构式支撑架的仿真模型，进行有限元施工模拟分析，明确拼装支架截面尺寸、预应力拉索进行张拉时的内力及各结构上的荷载分布情况，并对大跨度复合张弦桁架在张拉过程中的水平、竖向收缩量进行补偿。
4.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤二中，依据仿真模型模拟分析数据安装拼装支架并拼装大跨度复合张弦桁架的弦杆、腹杆、铆箱节点，大跨度复合张弦桁架根据屋面坡度方向采用就位姿态
5.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤三中，在拼装支架上焊接限位板，使大跨度复合张弦桁架上弦杆和下弦杆的两侧均有限位板限位，在铆箱底面设置一块0.5mm厚聚四氟乙烯板，将铆箱搁置于格构式支撑架顶面，聚四氟乙烯板位于铆箱底面与格构式支撑架顶面之间。
6.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤四中，预应力索安装时，先对大跨度复合张弦桁架进行拼装尺寸复核，尺寸复核合格后先将预应力索一端与大跨度复合张弦桁架一端锚固点锚固，用吊车和卷扬机在地面进行预应力索展索，过程中将预应力索依次连接至索夹内，索夹上锁夹盖板的索夹螺栓不拧紧以确保预应力索初张拉过程中预应力索可以自由滑动，最后将预应力索另一端与大跨度复合张弦桁架另一端锚固点锚固。
7.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤五中，预应力索地面初张拉时，先在预应力索和索夹间涂上一层锌粉以防止预应力索和索夹抱死，张拉时张拉预应力索50％设计索力，当索夹和预应力索上预设的索夹标记线对应时，将索夹螺栓拧紧以使索夹锁死预应力索。
8.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤六中，大跨度复合张弦桁架起吊、脱胎时，履带吊根据大跨度复合张弦桁架就位姿态安排起吊顺序，大跨度复合张弦桁架起吊脱离胎架后，先旋转90°再运输至安装位置。
9.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤七中，大跨度复合张弦桁架安装时，由建筑内侧向外侧依次安装，大跨度复合张弦桁架两端铆箱分别搁置于土建结构柱顶，采用一台汽车吊吊装160*5方管将大跨度复合张弦桁架与土建结构柱子连接进行临时限位，履带吊松钩；大跨度复合张弦桁架标高较高的一端，其铆箱与土建结构柱顶上支座焊接，大跨度复合张弦桁架标高低的一端，其铆箱底部放置一块0.5mm厚聚四氟乙烯板后再搁置于土建结构柱顶支座上。
10.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤八中，大跨度复合张弦桁架安装就位后，在大跨度复合张弦桁架两端进行第二次张拉，张拉力度为预应力索50％设计索力，大跨度复合张弦桁架沿张拉方向收缩后，将大跨度复合张弦桁架标高低的一端与土建结构柱顶上支座焊接，然后继续大跨度复合张弦桁架间的连接结构及其上部的屋面结构。
...【技术特征摘要】
1.一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，先采用有限元模拟计算分析以精确模拟大跨度复合张弦桁架在张拉过程中各阶段的位移与内力，再在水平方向和竖直方向精确定位拼装支架相对索结构和大跨度复合张弦桁架结构的位形以使大跨度复合张弦桁架预应力拉索施工达到设计形态。
2.根据权利要求1所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤一中，采用有限元计算方法建立大跨度复合张弦桁架、大跨度复合张弦桁架中部拼装支架和大跨度复合张弦桁架两端格构式支撑架的仿真模型，进行有限元施工模拟分析，明确拼装支架截面尺寸、预应力拉索进行张拉时的内力及各结构上的荷载分布情况，并对大跨度复合张弦桁架在张拉过程中的水平、竖向收缩量进行补偿。
4.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤二中，依据仿真模型模拟分析数据安装拼装支架并拼装大跨度复合张弦桁架的弦杆、腹杆、铆箱节点，大跨度复合张弦桁架根据屋面坡度方向采用就位姿态进行地面组装。
5.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤三中，在拼装支架上焊接限位板，使大跨度复合张弦桁架上弦杆和下弦杆的两侧均有限位板限位，在铆箱底面设置一块0.5mm厚聚四氟乙烯板，将铆箱搁置于格构式支撑架顶面，聚四氟乙烯板位于铆箱底面与格构式支撑架顶面之间。
6.根据权利要求2所述的一种大跨度复合张弦桁架现场安装施工方法，其特征在于，在所述步骤四中，预应力索安装时，先对大跨度复合张弦桁架进行拼装尺寸复核，尺寸复核合格后先将预应力索一端与大跨度复合张弦桁架一端锚固点锚固，用吊车和卷扬机在地面进行预...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵家斌，代小强，付航，侯兴宝，区彤，张增球，王永景，张海川，姜友荣，秦怡帅，谭涛，吴星煌，杨浩，
申请(专利权)人：中国五冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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