呼兰河供热工程桥施工监控(Ⅱ).pdf

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1、16低温建筑技术2010年第7期(总第145期)呼兰河供热工程桥施工监控(II)赵风泉，罗昭军，侯钢领。，唱忠良，邹广平。(1．华电能源哈尔滨第三电厂。哈尔滨150024；2．哈尔滨工程大学航天与建筑-1-程学院。哈尔滨150001)【摘要】基于施工监控系统和数值模拟技术，实现了呼兰河供热工程桥的施工监控，辅助施工单位达到预期设计目标。首先，结合施工工艺和方案，布置了工程桥的监控系统。接着，根据实际监测数据，修正数值分析模型，较好地实现施工监控，并应用该模型指导施工。最后，比较理论分析与实际测量结果差别，找出误差原因，可为类似工程施工监控提供参考

2、。【关键词】施工监控；有限元；时变结构力学【中图分类号】TU712．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2010)07—0016—031施工方案简介工质量和精度。呼兰河工程桥是哈尔滨第三电厂热电联产集中供热热2施工全过程分析方法网工程的重要组成部分，是影响工期的关键环节J。建设常规的结构分析是以竣工时的整体结构作为分析对单位、设计单位和施工单位从节约工期、避免现场交叉作业象，将各种荷载一次性施加到结构上进行分析，称为一次性角度出发，提出新的施工方案。即采用工厂拼装分段桁架加载方法。大跨度钢结构的施工方法如散装法、单元吊装桥，提升各段

3、整体结构就位后，采用顶升桁架节点方法达到法、滑移就位法甚至整体提升法使结构的几何形态、支座条设计预期要求。工程桥长度为(2×45+2×75+2×45)m，件和承载体系于短时期内发生质的变化。应用一次性加载分六部分依次进行提升，同步提升高度约为10m。当桁架就方法计算时会得到一些与实际情况差距较大结果j。位后，桁架下弦杆连接，通过船舶浮力，依次对(9)一(10)轴目前，主要用时变结构方法分析结构施工状态，时变结桥段、(1O)一(11)轴桥段进行顶升，如图1所示。当顶升桁构各个施工阶段的基本方程为：架节点达到设计预期位置后，连接桁架各拼接节点。最后，

4、第一施工阶段：K。U。=P。(1)拆除顶升柱和吊装加固杆等，施工流程见表1所示。第二施工阶段：=尸2一P。=圭=十=(2)第n个施工阶段：∑=(3)‘=l式中，P．为第i施工阶段施加总荷载；、为第i施工阶段结构刚度和位移。(1)按结构实际施工方法和步骤，确定若干最不利工图1顶升法施工示意图作状态，按步骤分别建立“不完整结构”的分析模型(应包括与临时支撑体系共同工作)。表1施工流程(2)确定各状态的不利荷载组合，分别计算各“不完整结构”内力和位移情况(应包括从临时工作体系到结构正常使用状态体系的结构转化过程)。(3)确定结构在施工阶段的承载力、刚度

5、和稳定性，校核其安全系数。(4)将各个不完整结构的内力、位移等状态变量分别叠加，得到施工过程结束时，结构的内力和位移分布情况。施工方案需要控制结构顶升荷载，监测和控制桁架结(5)根据承载力、刚度和稳定性校核安全系数，确定构内力和位移。并要考虑施工过程中很多不确定因素，保是否需要进行加固。障施工安全和精度。设计院和建设单位提出对该工程桥顶目前，比较常用是用生死单元技术模拟变结构问题。升施工过程进行施工监控。哈尔滨工程大学课题组应用控根据实际施工程序，采用单元生死技术来模拟空间结构工制原理，并应用现有仪器和设备实现了该工程桥的施工监程施工问题，实际上

6、就是采用前一节“施工阶段状态变量叠控，并协助建设单位顺利完成了该钢桁架桥施工，保障了施加法”的计算步骤对结构按施工顺序进行计算。对于死的[基金项目】国家自然科学基金项目(50708023)赵凤泉等：呼兰河供热工程桥施工监控(I1)17单元，程序通过乘以一个绝对值很小的因子，将单元的刚持软件进行应变数据采集。度、单元荷载、单元应变等力学参数设置为零，同时这些单3．2呼兰河工程桥的施工全过程分析方法元的质量、阻尼、比热等物理参数也设置为零。单元生时，应用Sap2000有限元软件进行结构分阶段施工建模，采就是将这些参数重新激活，刚度、质量、单元荷载等返

7、回到用整体受力叠加方法，进行工程桥施工全过程分析。具体初始值，但是没有应变记录，其应力应变等力学状态变量在步骤划分为：顶升前结构状态、9—10轴顶升过程、10—11轴单元被激活后重新参加叠加过程。顶升过程、整体受力叠加。当结构刚度、边界条件不发生变化时，时变结构分析方(1)顶升前结构状态。根据结构顶升前状态，建立有法与一次性加载方法基本相同。当结构形态发生变化时，限元分析模型，如图3所示，关键构件受力见表1所示。注按照不同的顺序进行施工，结构构件中最终的内力分布是明，压力为负、拉力为正。不同的。成形后结构内力与施工步骤之间存在因果关系，最终的结构

8、内力是各个施工阶段内力叠加的结果。根据上述理论，建立了不同施工阶段有限元模型，并应图3结构顶升前状态受力图用“施工阶段状态变量叠加法”进