大跨多曲鼓形节点单层网壳飘带施工技术

沈星华 周伟 俞晓敏

摘要：苏州浒墅关文体中心南北侧立面采用大跨多曲鼓形节点单层网壳结构体系，其支点依附在东西主楼的两侧钢筋混凝土框架上，俯视看为多段弧形线条，立面看为多曲变化的曲面，其结构重心偏移结构本身，结构平面外刚度弱，无法采用传统钢结构散拼、整体吊装等施工方法，本文结合结构特点，并充分考虑现场施工环境采用胎架支撑、分层分阶的施工技术。由于本结构重心偏移，需考虑网壳结构本生挠度和侧向变形影响，应预留网壳结构的变形值确保建筑外观效果。通过此文希望对其他同类型结构的安装起到一定借鉴作用。

关键词：大跨度；单层；网壳；多曲；鼓形节点；预变形量；胎架支撑

1、工程概况

苏州浒墅关文体中心是苏州市政府民生实事工程，东西两侧主楼为钢筋混凝土框架结构，两塔楼间采用南北曲面幕墙飘带和中庭玻璃顶单层网壳结构进行连接，空间连接结构复杂。整体造型大量采用弧形、多曲面元素，建筑线条美观和谐。整体建筑的曲线元素的实现全部采用钢结构来表达。工程立面单层网壳飘带效果图如下。

6.临时胎架支撑卸载及施工变形控制

本工程临时胎架支撑采用同步卸载方式，即根据各支撑点位实际的Z向位移值，按比例同步协调缓慢下降所有临时胎架支撑，直到所有临时支撑完全脱离结构本身。胎架的下载根据点位设计能力采用5台10吨千斤顶进行同步控制。卸载共分为三阶段进行，每段的卸载位移量均在13mm，胎架顶部观察完全脱空后完成所有卸载。卸载后通过測量，其结构位移最大值为42mm，满足空间单层网壳挠度允许值L/400的规定。

针对结构重心偏移引起的网壳外侧水平变形问题，根据建筑结构本身特点，我们建议设计通过在网壳顶部增加水平连接杆件与建筑中庭的玻璃顶四周箱梁进行固结，有效的控制了结构的侧向变形。

7.结语

本文以苏州浒墅关文体中心大跨多曲鼓形节点单层网壳结构体系为研究对象，提出并严格按照加设临时胎架支撑、分层分阶跳仓施工、施工胎架有序卸载的方式进行了单层网壳结构单元的施工，施工过程中应用了有限元分析软件建立整体分析模型，通过对施工步骤的过程追踪，确保了整体结构安全可靠有序实施，所得施工经验及结论如下。

（1）单层网壳结构多为曲线结构，施工难度大，体现在钢结构深化、制作、安装全过程，需加强此类结构的事前控制，在深化过程中单单采用现行较为流行的Tekla软件可能适应性较差，需采用Autocad进行钢结构的线模型建立，再导入到Tekla软件中进行后续节点等深化。

（2）对于单层网架的加工制作，综合考虑经济性、工程质量等原因，在钢结构深化和加工时宜采用单根杆件组成分块单元进行加工制作，在加工过程中需加强质量控制，宜采用仿形1：1胎膜进行加工控制，同时便于现场施工质量控制。

（3）空间单层网壳结构在施工过程中平面外刚度较弱，需加设必要的施工临时支撑，然后根据现场吊装条件采用分层、分阶、分块、调仓、镶补等技术手段进行结构安装。在施工过程需需采用有限元手段对结构安装过程进行跟踪模拟，确保结构安装过程安全、可靠。

（4）空间单层网壳结构临时胎架支撑的设置需综合考虑方案的经济性、安全性及施工方案可行性，胎架的卸载较为理想的是采用同步卸载方案，若整体工作量较大时考虑胎架的周转，可以考虑分阶段、分区、间隔卸载方案，胎架支撑卸载时应根据有限元分析的变形值确定分阶缓慢卸载。

参考文献

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（作者单位；苏州第一建筑集团有限公司）