非對稱大跨度空間管桁架整體提升仿真分析的研究

0 引言

山西瀟河國際會展中心中間組團項目位于山西轉型綜合改革示范區瀟河產業園區，主體部分為地下一層、地上二層的框架結構，建筑總面積約8 萬m

，建筑總高度約36m；屋蓋結構由四個角頂、十字交通走廊玻璃頂、中心圓頂三部分組成，屬非對稱大跨度空間管桁架結構，所用鋼材均為Q355B，總重達4 200t。其中四個角頂為非對稱多坡度下凹斜向桁架，各角頂投影面積達6 600m

，縱、橫跨度達63m；十字交通走廊為弧形箱型梁，跨度達28m。屋蓋結構整體效果如圖1 所示，角頂雙主桁架、中心圓頂軸測圖如圖2 所示。

考慮我國居民消費中耐用品消費份額不斷上升的現實，本文構建了一個包含耐用品部門與非耐用品部門的多部門動態新凱恩斯主義模型，并在這一模型框架內，考察了擴張性貨幣政策的動態效應。研究結果顯示，擴張性貨幣政策引起耐用品部門名義工資、耐用品部門通脹以及耐用品消費更大幅度地上升。在此基礎上，進一步分析了以穩定增長為目標的政策下貨幣政策盯住目標選擇的問題。研究結果表明，如果耐用品的壽命足夠長，無論是基于緩和產出波動的角度，還是基于降低政策引致的社會福利損失的角度，貨幣政策盯住目標均應選擇耐用品部門通脹。

（2）跟蹤、追究不嚴格。高校審計處根據審計結果出具審計報告，對內部控制設計和執行情況有針對性地提出改善對策和建議，并要求整改。但是內部審計部門出具完審計報告后，跟蹤及追究力度不夠，加之相關部門對審計結果疏于重視，未能及時堵住漏洞，導致風險依舊存在，嚴重影響了內部控制實施的有效性。

1 工程重難點分析

（1）桁架形式及受力復雜，屬超高大跨度施工。屋蓋角頂為非對稱多坡度下凹斜向桁架，各桿件空間位置及受力復雜，高空作業高度達36m，跨度達63m，施工難度及風險大。通過仿真分析確定屋蓋提升過程桿件應力比值，按設計復核要求加固、替換桿件。

像我這樣的女人，覺得生活沒意思，似乎也是合理的。快三十歲的我，已經有四十余歲的心態。曾經有人拿二十五歲做分界線，往前是少女，往后就是少婦。我這樣的年紀，往前是摩登女郎，往后，我就是棄婦了。

（2）工程量大，工期緊張。通過仿真分析驗算提升支架、下吊點應力及變形情況，減少施工成本，提高拼裝質量，保障現場安全。

（1）屋蓋卸載完成后，跨中最大下撓值71.5mm，小于跨度的1/400，最大應力比0.68，滿足設計及施工規范要求。

2 整體提升施工方案

2.1 整體提升點位的布置

式中：pt+1是第t+1步的輸入模；是尺度化因子，E(p0)為繁殖循環初始時刻小擾動的均方根誤差，第t步繁殖結束時小擾動的均方根誤差。

提升支架共分三種，其中I 類提升支架10 個（C3、C6、C9、C12、C15、D3、D6、D9、D12、D15），設置于無結構柱處；Ⅲ類提升支架4 個（E1、E2、E3、E4），設置于鋼柱頂部；Ⅱ類提升支架36 個（除I 類、Ⅲ類提升支架外），設置于混凝土柱頂部。提升分區及提升支架布置如圖3 所示，提升支架示意如圖4 所示。

有三種方法測土配方施肥增加產量：第一調肥增產，在不增加化肥的投入前提下，調整氮磷鉀和微量元素的比例，改正偏施，提高產量；第二減肥增產，減少肥料的用量，杜絕盲目施肥、過度施肥、只憑多施肥求高產的做法，還能保證產量、甚至達到增產；第三增肥增產，有多就有少，對與施肥量過少或者只用一種肥料的，農作物產量不能達到最大利潤施肥點，適當提高用肥量或者搭配施某一養分元素肥料，可實現大幅度增加作物產量。[1]

（6）安裝弧形梁及標高8.3m 的水平梁。

2.2 整體提升施工流程

將屋蓋結構合理分區，采用分區累積錯層整體提升施工流程，降低屋蓋拼裝高度，減少高空作業量，確保施工安全性

。通過多次錯層提升將各分區屋架連為整體后，提升至設計位置，整體提升施工流程如下：

（1）-0.100m 標高處拼裝A-1 區、B-1 區、C-3 區、D-3區屋架并整體提升至相應設計標高處。

（2）8.300m 標高處拼裝C-2 區、D-2 區屋架，12.500m標高處拼裝C-1 區、D-1 區屋架，將C-2 區、D-2 區屋架提升至12.500m 標高處與C-1 區、D-1 區屋架連為整體后，提升至設計標高處。

（3）上述分區屋架整體提升至設計標高處后添加嵌補段、整體卸載并拆除提升支架。

本研究中所得數據采用SPSS 19.0統計學軟件進行分析，計量數據采用t檢驗，計數數據采用x2檢驗，當P＜0.05表示差異有統計學意義。

（4）同時對稱分片吊裝A-3 區、B-3 區、A-4 區、B-4 區、C-4 區、D-4 區、C-5 區、D-5 區屋架。

（5）-0.100m 標高處拼裝E 區圓頂結構，整體提升至設計標高后并添加嵌補段、整體卸載并拆除提升支架。

下吊點共分兩種，Ⅰ類下吊點設置于主桁架節點處，吊具焊接于主桁架上弦桿處；Ⅱ類下吊點設置于主桁架支座附近，鑒于提升時與支座相連桿件均斷開或后補，設置臨時桁架將兩榀主桁架連接，吊具焊接于臨時桁架上弦桿處。兩類提升下吊點示意如圖5 所示。

2.3 整體提升關鍵技術

由計算結果可知：

基于本項目屋蓋鋼結構體量大、結構自身布置及受力情況，中間圓頂及四個角頂采用“整體提升為主體+部分桿件分片吊裝”的超大型液壓整體同步提升施工技術進行吊裝，共分A、B、C、D、E 五個施工分區，其中A 區分A-1、A-3、A-4 三個分區，B 區分B-1、B-3、B-4 三個分區，C 區分C-1、C-2、C-3、C-4、C-5 五個分區，D 區分D-1、D-2、D-3、D-4、D-5 五個分區；以原鋼柱作為提升吊點、提升過程桿件應力變形在可控范圍內為原則布置提升點位，滿足各提升分區設計及施工規范要求。

3 整體提升仿真分析

3.1 屋蓋及圓頂提升驗算分析

采用有限元軟件SAP2000V21.1.0 對A、C、E 區屋蓋及圓頂提升進行非線性施工階段分析，考慮各區塊提升過程中的不同工況。荷載為結構自重荷載，包括桿件、節點及屋面檁條重量。屋蓋桿件強度驗算時，荷載分項系數取1.5；屋蓋變形驗算時，分項系數取1.0

，計算結果如圖6～圖8 所示。

由計算結果可知：

（2）C 區最大吊點荷載為665KN，最大下撓值18.7mm，小于跨度的1/400，個別桿件應力比大于1.0，替換桿件后最大應力比0.86，滿足設計及施工規范要求。

（1）A 區最大吊點荷載為681KN，最大下撓值36.4mm，小于跨度的1/400，個別桿件應力比大于1.0，替換桿件后最大應力比0.84，滿足設計及施工規范要求。

（3）E 區各吊點荷載均為377KN，跨中最大下撓值12.6mm，小于跨度的1/400，桿件最大應力比0.69，滿足設計及施工規范要求。

3.2 屋蓋卸載驗算分析

采用有限元軟件SAP2000V21.1.0 對A、C 區屋蓋卸載進行非線性施工階段分析，荷載及組合方式與屋蓋提升驗算相同，卸載驗算時考慮多次提升的變形及應力疊加效應

，計算結果如圖9～圖10 所示。

采用超大型液壓整體同步提升施工技術，配備32 臺TLJ-600 型液壓提升器、18 臺TLJ-2000 型液壓提升器、4 臺TLHPS-60 型液壓泵源系統、1 套TLC-1.3 型計算機同步控制系統。A、C、E 區提升器及鋼絞線配置參數如表1～表3 所示，滿足規范的規定。

（3）提升吊點眾多，整體液壓提升同步控制要求高。屋蓋施工涉及胎架組裝、構件高空拼裝、吊裝、焊接及液壓提升等復雜工藝，采用多點同步提升系統精密監控，確保各吊點同步性，避免因施工應力不均導致結構破壞

。

（2）屋蓋卸載完成后，跨中最大下撓值45.5mm，小于跨度的1/400，桿件最大應力比0.65，滿足設計及施工規范要求。

3.3 提升支架驗算

為確保提升點位的穩定性，采用有限元軟件SAP2000 V21.1.0 對三類提升支架仿真分析，桿件均采用梁單元模擬，吊點位置施加豎向約束和水平彈簧（彈簧剛度可忽略不計）模擬鋼絞線對吊點的約束，豎向荷載取最大提升反力值，水平荷載取豎向荷載的5%（綜合考慮風荷載及上下吊點垂直度偏差引起的水平荷載），荷載分項系數取1.5

。三類提升支架豎向荷載及截面尺寸如表4 所示，計算結果如圖11 所示。

由計算結果可知：I 類提升支架（-0.100m 標高處）頂部水平位移45.5mm，小于高度的1/120，桿件最大應力比0.44；I 類提升支架（8.300m 標高處）頂部水平位移10.4mm，小于高度的1/120，桿件最大應力比0.56；Ⅱ類支架柱頂水平位移22mm，小于高度的1/550，桿件最大應力比0.67；Ⅲ類支架柱頂水平位移28mm，小于高度的1/250，桿件最大應力比0.42。上述計算值均滿足提升要求，具備足夠的安全儲備。

3.4 提升下吊點驗算

采用ANSYS 有限元軟件對下吊點進行分析，最大下吊點荷載681kN，荷載分項系數取1.5，計算結果如圖12 所示。由計算結果可知：局部最大應力為239Mpa，最大變形為0.7mm，上述計算值均滿足提升要求，具備足夠的安全儲備。

5.從小學生的實際認知水平角度，認知發展理論由瑞士心理學家皮亞杰提出。認知學習理論是通過研究人的認知過程來探索學習規律的學習理論。主要觀點包括人是學習的主體，主動學習。目前的認識學習理論中布魯納的認知發現說對小學英語教材的內容有重要的指導意義。小學英語教材的內容應該有利于激發學生的潛力，有利于激發學生學習英語的興趣，有利于知識的保持與提取。教學上主張給學生最充分的指導，使學生能夠沿著仔細規定的學習程序，一步一步、循序漸進地學習。因此，教材的內容的選取必須在充分了解和研究了小學生認知情況的前提下進行。

4 結語

針對山西瀟河國際會展中心中間組團項目鋼結構屋蓋結構，通過整體提升施工方案和仿真分析，得到以下結論：

“過去這都是荒山，光禿禿的，也沒有種田。”為積極響應政府退耕還林號召，鄒城市圣寧生態農業有限公司先后承包了500余畝，在植綠的同時，發展名優核桃示范園基地。“主要種植岱香等薄皮優質無公害核桃，雖說前三年不掛果沒收益，但可以在林下種植丹參等中藥材，用于彌補果樹初期‘無果可收’的尷尬。”公司經理房友林介紹，依托山東省果樹研究所，積極推廣新技術、新品種，打造集山、水、林、田、景有機結合的高科技生態經濟林示范基地。

（1）基于“整體提升為主體+部分桿件分片吊裝”的超大型液壓整體同步提升施工技術進行研究，重點闡述了分區累積錯層整體提升施工流程、關鍵技術并對屋蓋提升及卸載、提升支架、下吊點的應力及變形進行仿真驗算分析，驗證了該項施工技術的經濟合理性，確保滿足設計及施工規范要求，極大降低本項目施工難度及風險。

（2）本項目整體提升施工方案及仿真分析，可為后續類似項目提供數據支撐及參考。

[1]肖作偉.南寧東站鋼屋蓋網架整體提升關鍵技術[J].施工技術,2017,46(07):36-38.

[2]高良,王留成,陳君,等.北京新機場航站樓核心區鋼屋蓋施工技術[J].施工技術,2018,47(15):120-125.

[3]張紀剛,張同波,歐進萍.青島體育中心游泳跳水館大跨復雜鋼結構施工模擬分析與監測[J].建筑結構學報,2010(S1):299-304.

[4]鄒建磊,韓瑞京,胡鴻志.不規則自由曲面鋼屋蓋整體提升施工技術[J].建筑技術,2019,50(09):1057-1060.

[5]李延昌.前海華潤金融中心項目大跨度鋼桁架整體提升監測與仿真分析[J].建筑技術開發,2021,48(07):6-8.