大跨多曲鼓形節點單層網殼飄帶施工技術

沈星華 周偉 俞曉敏

摘要：蘇州滸墅關文體中心南北側立面采用大跨多曲鼓形節點單層網殼結構體系，其支點依附在東西主樓的兩側鋼筋混凝土框架上，俯視看為多段弧形線條，立面看為多曲變化的曲面，其結構重心偏移結構本身，結構平面外剛度弱，無法采用傳統鋼結構散拼、整體吊裝等施工方法，本文結合結構特點，并充分考慮現場施工環境采用胎架支撐、分層分階的施工技術。由于本結構重心偏移，需考慮網殼結構本生撓度和側向變形影響，應預留網殼結構的變形值確保建筑外觀效果。通過此文希望對其他同類型結構的安裝起到一定借鑒作用。

關鍵詞：大跨度；單層；網殼；多曲；鼓形節點；預變形量；胎架支撐

1、工程概況

蘇州滸墅關文體中心是蘇州市政府民生實事工程，東西兩側主樓為鋼筋混凝土框架結構，兩塔樓間采用南北曲面幕墻飄帶和中庭玻璃頂單層網殼結構進行連接，空間連接結構復雜。整體造型大量采用弧形、多曲面元素，建筑線條美觀和諧。整體建筑的曲線元素的實現全部采用鋼結構來表達。工程立面單層網殼飄帶效果圖如下。

6.臨時胎架支撐卸載及施工變形控制

本工程臨時胎架支撐采用同步卸載方式，即根據各支撐點位實際的Z向位移值，按比例同步協調緩慢下降所有臨時胎架支撐，直到所有臨時支撐完全脫離結構本身。胎架的下載根據點位設計能力采用5臺10噸千斤頂進行同步控制。卸載共分為三階段進行，每段的卸載位移量均在13mm，胎架頂部觀察完全脫空后完成所有卸載。卸載后通過測量，其結構位移最大值為42mm，滿足空間單層網殼撓度允許值L/400的規定。

針對結構重心偏移引起的網殼外側水平變形問題，根據建筑結構本身特點，我們建議設計通過在網殼頂部增加水平連接桿件與建筑中庭的玻璃頂四周箱梁進行固結，有效的控制了結構的側向變形。

7.結語

本文以蘇州滸墅關文體中心大跨多曲鼓形節點單層網殼結構體系為研究對象，提出并嚴格按照加設臨時胎架支撐、分層分階跳倉施工、施工胎架有序卸載的方式進行了單層網殼結構單元的施工，施工過程中應用了有限元分析軟件建立整體分析模型，通過對施工步驟的過程追蹤，確保了整體結構安全可靠有序實施，所得施工經驗及結論如下。

（1）單層網殼結構多為曲線結構，施工難度大，體現在鋼結構深化、制作、安裝全過程，需加強此類結構的事前控制，在深化過程中單單采用現行較為流行的Tekla軟件可能適應性較差，需采用Autocad進行鋼結構的線模型建立，再導入到Tekla軟件中進行后續節點等深化。

（2）對于單層網架的加工制作，綜合考慮經濟性、工程質量等原因，在鋼結構深化和加工時宜采用單根桿件組成分塊單元進行加工制作，在加工過程中需加強質量控制，宜采用仿形1：1胎膜進行加工控制，同時便于現場施工質量控制。

（3）空間單層網殼結構在施工過程中平面外剛度較弱，需加設必要的施工臨時支撐，然后根據現場吊裝條件采用分層、分階、分塊、調倉、鑲補等技術手段進行結構安裝。在施工過程需需采用有限元手段對結構安裝過程進行跟蹤模擬，確保結構安裝過程安全、可靠。

（4）空間單層網殼結構臨時胎架支撐的設置需綜合考慮方案的經濟性、安全性及施工方案可行性，胎架的卸載較為理想的是采用同步卸載方案，若整體工作量較大時考慮胎架的周轉，可以考慮分階段、分區、間隔卸載方案，胎架支撐卸載時應根據有限元分析的變形值確定分階緩慢卸載。

參考文獻

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（作者單位；蘇州第一建筑集團有限公司）