太原機場新航站樓網架結構受力與變形監測

胡宏青

1 工程概況

太原機場新航站樓屋面鋼網架結構共分七個區，水平投影面積為32199 m2，總重近2000 t，結構形式為正放四角錐螺栓球節點和焊接球節點相結合網架，周邊管桁架收邊，下弦周邊柱與中間柱混合支承，支承柱為鋼管混凝土柱或柱帽。桿件為鋼管，節點類型螺栓球和管桁架混用，個別采用焊接空心球。標準網格尺寸為2 m×2 m，共有10889個單元，2856個節點。網架桿件選用Q345B無縫鋼管，螺栓選用GB 3077中的40Cr，螺栓球選用GB 699中的45號鋼鍛造，封板錐頭和套筒選用Q345B鋼，焊條選用E50XX系列。屋頂呈雙弧線，下弦高差大，是本工程施工的難點和重點。網架一模型見圖1。

圖1 網架一模型

2 監測內容

1)網架結構施工過程中的計算機仿真技術研究;2)網架結構施工過程中的力學分析;3)網架結構一區及七區施工過程中的應力測控技術應用研究。主要包括:拼裝階段、吊裝階段、網架結構就位、屋面板安裝過程、屋面板安裝完畢、室內各種吊重安裝完畢共六個階段的桿件、節點及支座的應力測控;4)網架結構的整體變形分析及測控;5)考慮各種初始缺陷對網架結構承載力的影響分析。

3 技術手段

通過借助ANSYS大型有限元軟件對網架結構進行理論分析和仿真技術研究;采用應變片、導線及7V08數據采集系統，對網架結構施工過程各階段的應力及應變實施監控，確保網架施工安全，研究較好的施工方法。

4 研究特點

首次應用ANSYS軟件對該類型復雜網架結構的施工全過程進行計算機仿真，根據仿真結果指導施工工序，改變以往網架施工完全依靠經驗的傳統做法。……