【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑施工，具体而言，涉及一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法。
技术介绍
1、大跨度网架作为一种高效、美观的空间结构体系,广泛应用于体育场馆、机场航站楼等大型公共建筑中。相比于传统的梁柱结构,网架结构具有跨度大、自重轻和造型灵活等优势,能够为建筑物营造开阔、通透的内部空间。但是,由于网架结构自身的复杂性,其安装施工一直是一项技术难题。
2、传统的网架安装方法通常采用全面拼装或分块吊装的方式。全面拼装法是将整个网架结构在地面进行全面组装,然后整体吊装至支座位置,这种方法对现场施工环境要求较高,需要足够的场地空间。分块吊装法是将网架结构预先划分成若干个可拆卸的单元,分批次吊装安装,这种方法能更好地适应现场受限条件,但是单元之间的连接和整体空间变形控制较为困难。此外,这两种方法都需要使用大型起重设备,不仅施工成本较高,而且对现场道路、通行等条件也有较高的要求。也就是说，现有方法难以实现在狭小空间内精确的确定顶升点位置和顶升力大小以确保网架在顶升过程中的受力平衡和整体稳定性的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，能够解决现有方法难以实现在狭小空间内精确的确定顶升点位置和顶升力大小以确保网架在顶升过程中的受力平衡和整体稳定性的问题。
2、本专利技术是这样实现的：
3、本专利技术提供一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，包括以下步骤：
4、s10、建立大跨度网架模型，并采用有限元分析
5、s20、根据所述顶升点的空间分布图，对网架图纸进行深化分解，确定网架构件的生产顺序；
6、s30、在楼面设置胎架，按照所述网架图纸的投影定位进行地面散拼，完成顶升区域的整体拼装，形成所述网架的初始结构；
7、s40、根据所述顶升点的空间分布图，在楼面安装顶升装置，并在所述顶升装置对应位置的下方楼板设置反顶装置；
8、s50、对所述顶升装置进行试验，通过顶升参数优化方程组确定顶升参数；
9、s60、根据所述优化后的顶升参数，进行正式顶升，每顶升一米对所述顶升装置进行换撑升节，直至将所述网架的初始结构顶升到设计标高；
10、s70、在所述正式顶升过程中，利用缆风绳保持所述网架的初始结构的稳定性，并实时监测所述网架的初始结构的空间姿态；
11、s80、当所述网架的初始结构顶升到位后，利用小型起重设备对四周与支座相连处的网架构件进行高空散拼，完成所述网架的整体结构；
12、s90、待所述网架的整体结构落至支座后，对所述顶升装置进行卸载拆除，完成大跨度网架的整体安装。
13、在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法还可以做如下改进:
14、其中，所述顶升参数优化方程组包括升力计算方程、顶升速度计算方程和压力流量关系方程。
15、其中，所述网架提升安全方程组包括：静力平衡方程、动力响应方程、稳定性方程、应力分布方程。
16、进一步的，所述静力平衡方程用于确保网架在顶升过程中的受力平衡，输入是网架自重、风荷载和顶升力，输出是网架各节点的位移。
17、进一步的，所述动力响应方程用于分析网架在顶升过程中的动态响应，输入是网架质量、刚度和阻尼特性，输出是网架的振动频率和振幅。
18、进一步的，所述稳定性方程用于评估网架在顶升过程中的整体稳定性，输入是网架的几何参数和材料属性，输出是网架的临界屈曲荷载。
19、进一步的，所述应力分布方程用于计算网架各构件的应力状态，输入是网架的内力分布，输出是各构件的应力水平。
20、其中，采用有限元分析、荷载组合分析以及网架提升安全方程组进行网架受力分析计算的步骤，具体是：首先建立网架的有限元模型，然后进行荷载组合分析，最后利用网架提升安全方程组进行安全性评估。
21、进一步的，所述顶升力计算方程，用于计算所需顶升力，输入是网架质量、顶升高度和顶升速度，输出是所需顶升力；
22、所述顶升速度计算方程，用于确定顶升速度，输入是液压泵流量和液压缸面积，输出是顶升速度；
23、所述压力流量关系方程，用于优化液压系统参数，输入是液压泵功率和系统压力，输出是液压泵流量。
24、具体而言,所述步骤s10具体包括：首先,利用计算机辅助设计(cad)软件建立大跨度网架的三维几何模型,该模型应包括网架的各个构件,如主弦杆、腹杆和斜杆等,并准确描述构件的截面尺寸、材料属性和节点连接关系。然后,采用有限元分析方法对网架模型进行受力分析,包括建立有限元模型、确定各种荷载组合,并利用有限元软件求解网架在各种荷载作用下的内力分布、位移响应和应力状态等。此外,还需要建立网架提升安全方程组,对网架在顶升过程中的受力状态进行分析和评估,包括静力平衡方程、动力响应方程、稳定性方程和应力分布方程。通过上述分析计算,可以确定网架顶升过程中的关键参数,如顶升点的数量和位置,为后续的顶升施工提供依据。
25、具体而言,所述步骤s20具体包括：首先,根据步骤s10得到的顶升点空间分布图,确定网架的初始组装区域和分阶段顶升的路径。结合网架的构造特点和施工工艺要求,对网架图纸进行深化分解,划分出可独立分片制造的网架单元。确定各网架单元的制作顺序,优先制作那些处于初始顶升位置和承受较大受力的构件,以确保网架的整体稳定性。针对每个网架单元,分析其内部构件的制作顺序,尽量采用先制作易安装的构件,后制作复杂构件的原则,以提高制作效率。最后,编制网架构件的总体制造顺序表,为后续的生产作业提供指导。
26、具体而言,所述步骤s30具体包括：在待安装网架的楼层设置临时支撑结构,即胎架,胎架应采用钢管或钢桁架结构,其高度应能满足网架顶升的需求。利用网架图纸的平面投影,在胎架上进行网架各构件的定位标记。根据步骤s20确定的制造顺序,按照标记将网架构件进行地面散拼组装,在地面散拼过程中,要严格控制各构件的尺寸,确保它们能够精确拼装,并采取临时固定措施,确保已组装的网架单元不会因重力等作用而发生变形。待所有网架构件按设计顺序完成地面散拼后,即可形成网架的初始结构,此时,整个网架结构暂时搭设在胎架之上,尚未进行顶升。
27、具体而言，所述步骤s40具体包括：根据步骤s10得到的顶升点空间分布图,在楼面上合理布置顶升装置的位置,选用液压千斤顶作为主要的顶升装置,其数量和承载能力应与网架的初始结构及顶升过程的受力状态相匹配。在每个顶升点的下方楼板上,设置与顶升装置相对应的反顶装置,反顶装置可采用钢筋混凝土加强板或钢板,其承载能力应大于顶升过程中的最大反力。顶升装置和反顶装置之间应采用可靠的连接措施,确保在顶升过程中不会发生位移或脱落。为了保证网架整体结构的稳定性,在顶升区域的周围适当设置固定支撑点,并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述顶升参数优化方程组包括升力计算方程、顶升速度计算方程和压力流量关系方程。
3.根据权利要求1所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述网架提升安全方程组包括：静力平衡方程、动力响应方程、稳定性方程、应力分布方程。
4.根据权利要求3所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述静力平衡方程用于确保网架在顶升过程中的受力平衡，输入是网架自重、风荷载和顶升力，输出是网架各节点的位移。
5.根据权利要求3所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述动力响应方程用于分析网架在顶升过程中的动态响应，输入是网架质量、刚度和阻尼特性，输出是网架的振动频率和振幅。
6.根据权利要求3所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述稳定性方程用于评估网架在顶升过程中的整体稳定性，输入是网架的几何参数和材料属性，输出是网架的临界屈曲荷载
7.根据权利要求3所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述应力分布方程用于计算网架各构件的应力状态，输入是网架的内力分布，输出是各构件的应力水平。
8.根据权利要求1所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，采用有限元分析、荷载组合分析以及网架提升安全方程组进行网架受力分析计算的步骤，具体是：首先建立网架的有限元模型，然后进行荷载组合分析，最后利用网架提升安全方程组进行安全性评估。
9.根据权利要求2所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述顶升力计算方程，用于计算所需顶升力，输入是网架质量、顶升高度和顶升速度，输出是所需顶升力；
...【技术特征摘要】
1.一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述顶升参数优化方程组包括升力计算方程、顶升速度计算方程和压力流量关系方程。
3.根据权利要求1所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述网架提升安全方程组包括：静力平衡方程、动力响应方程、稳定性方程、应力分布方程。
4.根据权利要求3所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述静力平衡方程用于确保网架在顶升过程中的受力平衡，输入是网架自重、风荷载和顶升力，输出是网架各节点的位移。
5.根据权利要求3所述的一种场地受限情况下大跨度网架顶升方法，其特征在于，所述动力响应方程用于分析网架在顶升过程中的动态响应，输入是网架质量、刚度和阻尼特性，输出是网架的振动频率和振幅。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春波，刘桂山，詹永芳，时红亮，肖亚浩，沈加伟，杨钊，鲍顺宇，肖志伟，石硕硕，
申请(专利权)人：中建八局发展建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。