某大悬挑钢屋盖结构设计施工一体化分析（论文）.pdf

·1339 · 某大悬挑钢屋盖结构设计施工一体化分析 许华姣， 邹海涛， 蔺 军， 崔嘉慧， 邵 冰 （浙江精工钢结构集团有限公司，312030，浙江绍兴） 摘　要： 钢结构施工过程中内力和位移随着建造过程不断变化，传统的结构设计方法按照结构设计位形 建立分析模型，可能导致服役期间部分杆件受力不同，而存在安全隐患。为了确保结构施工及使用安全，采 用 midas Gen 对体育场钢结构屋盖进行设计施工一体化分析，并对体育场屋盖卸载方案进行了合理性评估。 研究表明，施工过程对结构成型后的支座反力影响较小，但结构杆件应力变化明显，存在一定的安全隐患。 对于大型空间钢结构而言，进行设计施工一体化分析，充分考虑施工过程对结构服役阶段的影响，对于保证 结构安全是很有必要的，可供类似工程参考。 关键词：屋盖；钢结构；大悬挑；设计施工一体化 中图分类号：TU 393.3 文献标志码：A 文章编号：1000-4726(2023)11-1339-05 integrA tion AnAlysis of design And construction of steel structure roof of A stAdium XU Hua-jiao, ZOU Hai-tao, LIN Jun, CUI Jia-hui, SHAO Bing (Zhejiang Jinggong Steel Building Group Co., Ltd., 312030, Shaoxing, Zhejiang, China) Abstract: The internal force and displacement of steel structure in the construction process change with the construction process. The traditional structural design method establishes the analysis model according to the structure design configuration, it may result in unsafe stress on some rods during service. In order to ensure structural safety, we adopted midas Gen to conduct integrated analysis of design and construction in unloading stage of steel structure roof of a stadium, and developed a post- processing program of integration analysis of design and construction through Python, evaluated the rationality of unloading scheme of stadium roof. The internal force and deformation produced during unloading construction had little influence on the reaction force of structural support, but had great influence on the stress of roof keel element. The research results verify the rationality of the whole unloading method of the long-span cantilevered steel roof and accelerate the construction progress of the project. Keywords: roof; steel structure; large cantilever; integration of design and construction 1 工程概况 某体育场平面形状为近似椭圆形，外轮廓长轴约 267 m，短轴约 231 m，施工完成效果如图 1所示，钢 屋盖结构示意如图 2所示。钢结构屋盖采用大跨度立 体桁架和平面桁架结构体系，屋盖最宽处约 58 m， 最窄处约 23 m，最高点标高 44.000 m。屋盖内外两侧 均悬挑，悬挑长度在 11.5~45.6 m内，其中西侧最大 悬挑 45.6 m，东侧最大悬挑 15.7 m。 屋盖采用骨架式张拉膜结构，主体钢结构被膜结 构包裹，上层龙骨间距 3 m，采用G5类膜材；下层 龙骨间距 1.5 m，网格膜采用 G4类膜材；使整个屋 盖结构呈现出云朵的姿态。为了实现该建筑效果，体 育场龙骨设计的杆件繁多，龙骨用钢量约 1 700 t，达 图1 某体育场效果图 系杆 环向次桁架 主桁架 图 2 钢屋盖结构示意 到屋盖主体钢结构用钢量的34 %之多。 收稿日期：2023–05–03 作者简介： 许华姣（1993—），女，浙江绍兴人，工程师，硕士， e- mail: 675188523@qq.com. ·1340 · 2 设计施工一体化分析 2.1 施工方案 体育场屋盖钢结构采用分段吊装与高空散装