[发明专利]非满布支撑大跨度钢结构高空散装精确拼装方法

说明书

本发明涉及一种非满布支撑大跨度钢结构高空散装精确拼装方法，步骤1、结构预变形定位坐标确定：建立空间力学模型，采用有限元方法对结构成形态进行计算分析，并确定满足使用及规范要求的结构预变形后的空间坐标X₀，按照预变形坐标X₀进行深化设计，并进行钢结构构件下料；步骤2、拼装分区及施工顺序划分：拼装分区划分，临时支撑布设；步骤3、现场拼装；步骤4、拆撑卸载。本发明可以在非满布支撑条件下，有效避免施工过程中的变形偏差，从而有效节约临时支撑材料，提升施工精度，提高施工综合效益。

技术领域

本发明涉及一种钢结构安装领域，具体的说是非满布支撑大跨度钢结构高空散装精确拼装方法。

背景技术

当前，大跨度钢结构在国内外得到了空前的应用和发展，由于其造型优美、受力合理、稳定性高、节省材料、建筑空间造型好等优点，目前在建筑结构中被经常使用，具有广泛的应用空间。

对于大跨度钢结构工程，尤其对于空间造型要求精度较高的单层网壳等平面外刚度较弱的空间大跨度结构体系，结构的挠度变形控制是建造过程中的重要环节之一。一般通过预变形的方法予以解决，先确定结构预变形后的空间坐标，通过施工中对每个节点的精确定位，最终保证完工后的成形态坐标。

实际施工过程中，往往由于现场施工条件、场地等制约因素的存在，难以做到每个节点均设置临时支撑，有时甚至临时支撑跨度较大，通常只能在设置临时支撑点及结构支座处保证施工时的预变形后的空间坐标，其余节点均处于无支撑状态，呈现出非满布支撑施工状态。

此外，处于施工组织等方面的要求，现场通常采取分区流水作业方式进行杆件拼装，一个作业区完成后再拼装下一作业区。在先施工作业区中，尽管无支撑处的主要节点严格按照预变形空间坐标定位，但随着杆件的拼装和荷载的不断增加，无支撑处的节点坐标与预变形空间坐标偏差不断加大，而这种偏差并不等效于全部同时施工完成后保留临时支撑节点仅局部卸载无支撑节点后与预变形空间坐标的偏差，在作业区域边缘则表现为已完作业区与待拼作业区之间的位移协调关系被打破，这往往是施工中最容易忽略的关键环节之一，对最终的空间成形坐标产生影响。在结构跨度较小且体系相对简单时，这种偏差可以接受，但当结构体系相对复杂时，这种偏差往往不容忽视，将对结构的最终成型精度起到关键作用。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种非满布支撑大跨度钢结构高空散装精确拼装方法，解决受现场施工条件等制约因素时，难以做到每个节点均设置临时支撑，给高空散拼法的拼装精度带来困难，导致无支撑处的节点坐标与预变形空间坐标的累积偏差不断加大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种非满布支撑大跨度钢结构高空散装精确拼装方法，包括如下步骤：

步骤1、结构预变形定位坐标确定：

建立空间力学模型，采用有限元方法对结构成形态进行计算分析，并确定满足使用及规范要求的结构预变形后的空间坐标X₀，按照预变形坐标X₀进行深化设计，并进行钢结构构件下料；

步骤2、拼装分区及施工顺序划分：

（1）拼装分区划分，根据施工现场的实际场地情况、结构体系特点、吊装机械等条件，划分施工区域，在跨度方向对主受力构件进行拆分，并给出施工顺序；