南京美术馆新馆提升同步性及合拢对口控制研究

作     者：隋炳强 罗兴隆 杨松杰 宋忠强 Bingqiang Sui;Xinglong Luo;Songjie Yang;Zhongqiang Song

作者机构：中冶(上海)钢结构科技有限公司上海201908 

基　　金：国家自然科学基金项目(52178110) 

出 版 物：《钢结构（中英文）》 (Steel Construction（Chinese & English）)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      码：15-27页

摘      要：南京美术馆新馆地上四层为组合筒体-斜柱-钢桁架混合结构体系,钢结构总量约1.5万t。上部结构为复杂多层空间不规则回字形钢桁架结构,由大跨度桁架、悬挑桁架及周圈内外两道环形桁架构成,分上、下二层,局部三层,桁架高度14.2 m,顶标高为33.7 m;外轮廓尺寸为147.5 m×103.3 m,内开口尺寸为102.8 m×38.0 m。钢桁架通过4个筒体和10根圆钢管混凝土斜柱支撑,采用“地面原位拼装、整体提升”的施工思路,利用核心筒和临时支撑塔架作为提升的支撑,对钢桁架进行提升施工。针对提升点位选取难题,确定了尽量与设计状态吻合、传力路径短、结构受力均匀、变形小的提升点布置原则,通过全过程施工动态仿真分析,优选确定了29个混合提升点;针对提升支撑体系设置难度大的问题,研发了用于大型复杂异形桁架提升的多点位混合支撑体系,包括在核心筒柱顶及预装桁架上的提升反力架,在南、北两区8根斜柱支撑位置布置的塔架支撑,以及提升支架加固及提升塔架加固支撑体系,满足了安全性与安装精度的要求;针对刚度不均匀大型复杂空间结构液压提升同步难度大的问题,提出了提升同步性控制的三种方法:全部提升点位移偏差平方和最小方法、提升点坐标极小值与极大值之差最小方法、最大的偏差绝对值最小方法,并推导出了详细的计算公式,且在南京美术馆新馆项目上成功应用,实现了复杂条件下的精确同步提升;在同步控制方面,采用提升同步控制数据的自动测量系统,通过智能测量机器人采集数据,能够直观反映各提升点间的不同步情况,同时还采取了静力水准仪测量和人工测量两种测量方式互为校验。针对结构平立面不规则、对口点数量多、点位分布无规律、对口点空间角度定位各不相同的难题,以3个坐标系旋转参数和3个平移参数为独立参数,采用Bursa模型,进行了基于一般旋转平移对口模型的研究,并给出了常规三维旋转平移对口模型的求解方法和解析解。结合上述方法和对口安装控制措施,调整后的对口点无论是均值、均方差还是概率分布都有了明显的提高,实现了精准对口。

主 题 词：整体提升 同步性 合拢对口 

学科分类：081302[081302] 08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 

D　O　I：10.13206/j.gjgS23090103

馆 藏 号：203127498...