非对称大跨度空间管桁架整体提升仿真分析的研究

0 引言

山西潇河国际会展中心中间组团项目位于山西转型综合改革示范区潇河产业园区，主体部分为地下一层、地上二层的框架结构，建筑总面积约8 万m

，建筑总高度约36m；屋盖结构由四个角顶、十字交通走廊玻璃顶、中心圆顶三部分组成，属非对称大跨度空间管桁架结构，所用钢材均为Q355B，总重达4 200t。其中四个角顶为非对称多坡度下凹斜向桁架，各角顶投影面积达6 600m

，纵、横跨度达63m；十字交通走廊为弧形箱型梁，跨度达28m。屋盖结构整体效果如图1 所示，角顶双主桁架、中心圆顶轴测图如图2 所示。

考虑我国居民消费中耐用品消费份额不断上升的现实，本文构建了一个包含耐用品部门与非耐用品部门的多部门动态新凯恩斯主义模型，并在这一模型框架内，考察了扩张性货币政策的动态效应。研究结果显示，扩张性货币政策引起耐用品部门名义工资、耐用品部门通胀以及耐用品消费更大幅度地上升。在此基础上，进一步分析了以稳定增长为目标的政策下货币政策盯住目标选择的问题。研究结果表明，如果耐用品的寿命足够长，无论是基于缓和产出波动的角度，还是基于降低政策引致的社会福利损失的角度，货币政策盯住目标均应选择耐用品部门通胀。

（2）跟踪、追究不严格。高校审计处根据审计结果出具审计报告，对内部控制设计和执行情况有针对性地提出改善对策和建议，并要求整改。但是内部审计部门出具完审计报告后，跟踪及追究力度不够，加之相关部门对审计结果疏于重视，未能及时堵住漏洞，导致风险依旧存在，严重影响了内部控制实施的有效性。

1 工程重难点分析

（1）桁架形式及受力复杂，属超高大跨度施工。屋盖角顶为非对称多坡度下凹斜向桁架，各杆件空间位置及受力复杂，高空作业高度达36m，跨度达63m，施工难度及风险大。通过仿真分析确定屋盖提升过程杆件应力比值，按设计复核要求加固、替换杆件。

像我这样的女人，觉得生活没意思，似乎也是合理的。快三十岁的我，已经有四十余岁的心态。曾经有人拿二十五岁做分界线，往前是少女，往后就是少妇。我这样的年纪，往前是摩登女郎，往后，我就是弃妇了。

（2）工程量大，工期紧张。通过仿真分析验算提升支架、下吊点应力及变形情况，减少施工成本，提高拼装质量，保障现场安全。

（1）屋盖卸载完成后，跨中最大下挠值71.5mm，小于跨度的1/400，最大应力比0.68，满足设计及施工规范要求。

2 整体提升施工方案

2.1 整体提升点位的布置

式中：pt+1是第t+1步的输入模；是尺度化因子，E(p0)为繁殖循环初始时刻小扰动的均方根误差，第t步繁殖结束时小扰动的均方根误差。

提升支架共分三种，其中I 类提升支架10 个（C3、C6、C9、C12、C15、D3、D6、D9、D12、D15），设置于无结构柱处；Ⅲ类提升支架4 个（E1、E2、E3、E4），设置于钢柱顶部；Ⅱ类提升支架36 个（除I 类、Ⅲ类提升支架外），设置于混凝土柱顶部。提升分区及提升支架布置如图3 所示，提升支架示意如图4 所示。

有三种方法测土配方施肥增加产量：第一调肥增产，在不增加化肥的投入前提下，调整氮磷钾和微量元素的比例，改正偏施，提高产量；第二减肥增产，减少肥料的用量，杜绝盲目施肥、过度施肥、只凭多施肥求高产的做法，还能保证产量、甚至达到增产；第三增肥增产，有多就有少，对与施肥量过少或者只用一种肥料的，农作物产量不能达到最大利润施肥点，适当提高用肥量或者搭配施某一养分元素肥料，可实现大幅度增加作物产量。[1]

（6）安装弧形梁及标高8.3m 的水平梁。

2.2 整体提升施工流程

将屋盖结构合理分区，采用分区累积错层整体提升施工流程，降低屋盖拼装高度，减少高空作业量，确保施工安全性

。通过多次错层提升将各分区屋架连为整体后，提升至设计位置，整体提升施工流程如下：

（1）-0.100m 标高处拼装A-1 区、B-1 区、C-3 区、D-3区屋架并整体提升至相应设计标高处。

（2）8.300m 标高处拼装C-2 区、D-2 区屋架，12.500m标高处拼装C-1 区、D-1 区屋架，将C-2 区、D-2 区屋架提升至12.500m 标高处与C-1 区、D-1 区屋架连为整体后，提升至设计标高处。

（3）上述分区屋架整体提升至设计标高处后添加嵌补段、整体卸载并拆除提升支架。

本研究中所得数据采用SPSS 19.0统计学软件进行分析，计量数据采用t检验，计数数据采用x2检验，当P＜0.05表示差异有统计学意义。

（4）同时对称分片吊装A-3 区、B-3 区、A-4 区、B-4 区、C-4 区、D-4 区、C-5 区、D-5 区屋架。

（5）-0.100m 标高处拼装E 区圆顶结构，整体提升至设计标高后并添加嵌补段、整体卸载并拆除提升支架。

下吊点共分两种，Ⅰ类下吊点设置于主桁架节点处，吊具焊接于主桁架上弦杆处；Ⅱ类下吊点设置于主桁架支座附近，鉴于提升时与支座相连杆件均断开或后补，设置临时桁架将两榀主桁架连接，吊具焊接于临时桁架上弦杆处。两类提升下吊点示意如图5 所示。

2.3 整体提升关键技术

由计算结果可知：

基于本项目屋盖钢结构体量大、结构自身布置及受力情况，中间圆顶及四个角顶采用“整体提升为主体+部分杆件分片吊装”的超大型液压整体同步提升施工技术进行吊装，共分A、B、C、D、E 五个施工分区，其中A 区分A-1、A-3、A-4 三个分区，B 区分B-1、B-3、B-4 三个分区，C 区分C-1、C-2、C-3、C-4、C-5 五个分区，D 区分D-1、D-2、D-3、D-4、D-5 五个分区；以原钢柱作为提升吊点、提升过程杆件应力变形在可控范围内为原则布置提升点位，满足各提升分区设计及施工规范要求。

3 整体提升仿真分析

3.1 屋盖及圆顶提升验算分析

采用有限元软件SAP2000V21.1.0 对A、C、E 区屋盖及圆顶提升进行非线性施工阶段分析，考虑各区块提升过程中的不同工况。荷载为结构自重荷载，包括杆件、节点及屋面檩条重量。屋盖杆件强度验算时，荷载分项系数取1.5；屋盖变形验算时，分项系数取1.0

，计算结果如图6～图8 所示。

由计算结果可知：

（2）C 区最大吊点荷载为665KN，最大下挠值18.7mm，小于跨度的1/400，个别杆件应力比大于1.0，替换杆件后最大应力比0.86，满足设计及施工规范要求。

（1）A 区最大吊点荷载为681KN，最大下挠值36.4mm，小于跨度的1/400，个别杆件应力比大于1.0，替换杆件后最大应力比0.84，满足设计及施工规范要求。

（3）E 区各吊点荷载均为377KN，跨中最大下挠值12.6mm，小于跨度的1/400，杆件最大应力比0.69，满足设计及施工规范要求。

3.2 屋盖卸载验算分析

采用有限元软件SAP2000V21.1.0 对A、C 区屋盖卸载进行非线性施工阶段分析，荷载及组合方式与屋盖提升验算相同，卸载验算时考虑多次提升的变形及应力叠加效应

，计算结果如图9～图10 所示。

采用超大型液压整体同步提升施工技术，配备32 台TLJ-600 型液压提升器、18 台TLJ-2000 型液压提升器、4 台TLHPS-60 型液压泵源系统、1 套TLC-1.3 型计算机同步控制系统。A、C、E 区提升器及钢绞线配置参数如表1～表3 所示，满足规范的规定。

（3）提升吊点众多，整体液压提升同步控制要求高。屋盖施工涉及胎架组装、构件高空拼装、吊装、焊接及液压提升等复杂工艺，采用多点同步提升系统精密监控，确保各吊点同步性，避免因施工应力不均导致结构破坏

。

（2）屋盖卸载完成后，跨中最大下挠值45.5mm，小于跨度的1/400，杆件最大应力比0.65，满足设计及施工规范要求。

3.3 提升支架验算

为确保提升点位的稳定性，采用有限元软件SAP2000 V21.1.0 对三类提升支架仿真分析，杆件均采用梁单元模拟，吊点位置施加竖向约束和水平弹簧（弹簧刚度可忽略不计）模拟钢绞线对吊点的约束，竖向荷载取最大提升反力值，水平荷载取竖向荷载的5%（综合考虑风荷载及上下吊点垂直度偏差引起的水平荷载），荷载分项系数取1.5

。三类提升支架竖向荷载及截面尺寸如表4 所示，计算结果如图11 所示。

由计算结果可知：I 类提升支架（-0.100m 标高处）顶部水平位移45.5mm，小于高度的1/120，杆件最大应力比0.44；I 类提升支架（8.300m 标高处）顶部水平位移10.4mm，小于高度的1/120，杆件最大应力比0.56；Ⅱ类支架柱顶水平位移22mm，小于高度的1/550，杆件最大应力比0.67；Ⅲ类支架柱顶水平位移28mm，小于高度的1/250，杆件最大应力比0.42。上述计算值均满足提升要求，具备足够的安全储备。

3.4 提升下吊点验算

采用ANSYS 有限元软件对下吊点进行分析，最大下吊点荷载681kN，荷载分项系数取1.5，计算结果如图12 所示。由计算结果可知：局部最大应力为239Mpa，最大变形为0.7mm，上述计算值均满足提升要求，具备足够的安全储备。

5.从小学生的实际认知水平角度，认知发展理论由瑞士心理学家皮亚杰提出。认知学习理论是通过研究人的认知过程来探索学习规律的学习理论。主要观点包括人是学习的主体，主动学习。目前的认识学习理论中布鲁纳的认知发现说对小学英语教材的内容有重要的指导意义。小学英语教材的内容应该有利于激发学生的潜力，有利于激发学生学习英语的兴趣，有利于知识的保持与提取。教学上主张给学生最充分的指导，使学生能够沿着仔细规定的学习程序，一步一步、循序渐进地学习。因此，教材的内容的选取必须在充分了解和研究了小学生认知情况的前提下进行。

4 结语

针对山西潇河国际会展中心中间组团项目钢结构屋盖结构，通过整体提升施工方案和仿真分析，得到以下结论：

“过去这都是荒山，光秃秃的，也没有种田。”为积极响应政府退耕还林号召，邹城市圣宁生态农业有限公司先后承包了500余亩，在植绿的同时，发展名优核桃示范园基地。“主要种植岱香等薄皮优质无公害核桃，虽说前三年不挂果没收益，但可以在林下种植丹参等中药材，用于弥补果树初期‘无果可收’的尴尬。”公司经理房友林介绍，依托山东省果树研究所，积极推广新技术、新品种，打造集山、水、林、田、景有机结合的高科技生态经济林示范基地。

（1）基于“整体提升为主体+部分杆件分片吊装”的超大型液压整体同步提升施工技术进行研究，重点阐述了分区累积错层整体提升施工流程、关键技术并对屋盖提升及卸载、提升支架、下吊点的应力及变形进行仿真验算分析，验证了该项施工技术的经济合理性，确保满足设计及施工规范要求，极大降低本项目施工难度及风险。

（2）本项目整体提升施工方案及仿真分析，可为后续类似项目提供数据支撑及参考。

[1]肖作伟.南宁东站钢屋盖网架整体提升关键技术[J].施工技术,2017,46(07):36-38.

[2]高良,王留成,陈君,等.北京新机场航站楼核心区钢屋盖施工技术[J].施工技术,2018,47(15):120-125.

[3]张纪刚,张同波,欧进萍.青岛体育中心游泳跳水馆大跨复杂钢结构施工模拟分析与监测[J].建筑结构学报,2010(S1):299-304.

[4]邹建磊,韩瑞京,胡鸿志.不规则自由曲面钢屋盖整体提升施工技术[J].建筑技术,2019,50(09):1057-1060.

[5]李延昌.前海华润金融中心项目大跨度钢桁架整体提升监测与仿真分析[J].建筑技术开发,2021,48(07):6-8.