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1、甘肃训练馆支撑架设计及验算1摘要：甘肃省训练馆张弦梁钢屋架，采用张弦梁地面整体拼装、支撑架辅助吊装、索分级对称张拉的施工技术，并利用全过程的计算机模拟分析指导施工。施工时索张拉最大索力偏差值6KN，小于最大监控预警值5%的要求，工程完成后，梁上挠值在5455mm，各榀张弦梁上挠一致，此施工方法科学、安全、适用。关键字:分级、张拉、索力值、上挠值1、 工程概况本工程为甘肃省训练馆建设工程，该训练馆主体结构采用钢筋混凝土框架结构，主功能区屋顶承重结构采用全拱形张弦梁拉索结构（图1），屋面天窗结构由张弦梁上设次结构形成，其余部分屋盖及楼板采用现浇砼梁板结构；训练馆平面尺寸116.2mX42.4m。图
2、1 甘肃省比赛馆结构轴测图屋面拱形张弦梁中间高两边低，中部最大结构标高22.2m。拱形张弦梁全跨度为42m，共有8根。张弦梁上弦主拱梁截面尺寸为口500X300X14X14矩形钢管；下弦张拉钢拉索为截面尺寸66的高钒索。上下弦间有9根钢撑杆竖向等距布排，其钢撑杆截面尺寸为150X8钢管，下弦钢拉索通过索球夹与撑杆相连固定（图2）。图2 甘肃省比赛馆结构轴测图张弦梁两梁端分别座落在600mm高的支座立杆上，支座立杆截面尺寸为口400X300X30X30，下部与成品球形铰支座相连，支座固定在混凝土柱上。张弦梁之间设置有十字交叉的水平支撑ZC1共40根、ZC2共8根，水平支撑主材采用30圆钢。封边桁
3、架下弦2、 拱形张弦梁结构现场施工张弦梁根据现场实际情况，采用QY130K和QY50吊车配合完成拼装。待全部张弦梁在地面整体拼装完成后，由QY130K汽车吊进入场内进行张弦梁整体吊装。为了确保吊装安全可靠，在张弦梁主梁吊装过程中，每榀张弦梁主梁正式起吊前都要进行试吊，当构件吊起距地面500mm后，停留几分钟，检查吊车、吊索具和构件等均无异常方可正式起吊。为防止构件在起吊和就位过程中摆动过大，在构件两端设溜绳，以便操作人员对构件进行控制。具体设计支撑胎架模型图及平面布置示意图如下：在张弦梁吊装安装时，为保证钢结构张弦梁结构构件的稳定就位和吊装施工安全，在每榀张弦梁正中底部设置一榀支撑胎架（图3）
4、。图3现场支撑架布置图支撑架布置如平面图所示，每轴张弦梁中下部均分别设置一榀支撑胎架，与张弦梁垂直布置，支撑胎架顶部直接与张弦梁焊接方管箱型主梁下部联接固定。每榀支撑胎架上部需在四面合适位置布拉缆风绳，予以拉接固定，下部两根主299支撑钢管需与一整块钢基板焊接固定，以增大支撑胎架与地面的接触面，降低支撑胎架构件组对地面的压强。3、 支撑胎架变形及稳定性验算本支撑胎架结构变形、内力以及稳定性、安全性、操作可靠性同样需要通过专业分析计算软件进行模拟分析计算，方可取得真实的结果。根据现场施工实际、张弦梁、支撑胎架等各构件结构设计具体情况，建立真实的模型和模板，模拟实际施工过程进行支撑胎架结构的稳定安
5、全及适用性分析计算。a)分析模型 分析软件采用MIDAS Information Technology Co.,Ltd公司的通用有限元分析软件MIDAS/Gen Ver.8.3.6进行施工模拟分析。 单元类型：所有构件采用一般梁单元进行模拟； 材料特性：钢材弹性模量为2.000105MPa，泊松比为0.3，温度膨胀系数为1.1710-5，容重78.5KN/m3； 材料截面：钢结构截面按照图纸实际情况考虑，钢丝绳按照等效截面26圆钢考虑。 荷载：以1.2倍系数考虑自重，及桁架安装时对支撑架顶端横梁的压力。 荷载组合：荷载组合取1.2倍自重及1.4倍压力。计算模型如下图b)支撑胎架工作状态下的变形
6、验算，如图：最大1.09mm。Max=1.09mmc)支撑胎架工作状态下的杆件应力比验算，如图最大为0.085。Max=0.085d)结论综上所述，在支撑胎架正常工作过程中，其最大变形1.09mm。支撑胎架顶部钢梁跨度即胎架宽度为1.5m，则1.09mm1500*1/600=2.5mm。由此可见，该支撑胎架工作时的变形量在结构变形允许范围内。整体支撑胎架结构应力比最大为0.085，有较大的安全储备，支撑胎架满足设计要求。4、 支撑架端部节点设计支撑架端部节点设计为方便支撑架的安装，张弦梁下部索能顺利穿过支撑架，支撑架端部设计成栓接连接，方面开合。实际效果如下图所示。参考文献：【1】 GB 50017-2003,钢结构设计规范【2】 GB50010-2010，混凝土结构设计规范【3】 GB 50755-2012，钢结构工程施工规范【4】 GB 50205-2001，钢结构工程施工质量验收规范
