[发明专利]螺旋吊拉钢结构施工方法

权利要求书

1.螺旋吊拉钢结构施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：建立螺旋形钢桁架与预应力吊索结构的三维深化模型，所述螺旋形钢桁架与预应力吊索结构包括螺旋形钢桁架、吊索、调谐质量阻尼器(TMD)、屈曲支撑(BRB)、钢筋桁架楼承板及混凝土结构，在所述三维深化模型中，对螺旋形钢桁架进行分段，对螺旋形钢桁架安装时所需的胎架布置位置、胎架高度、胎架数量及胎架顶部工装等进行深化设计；

S2：基于所建立的螺旋形钢桁架与预应力吊索结构的三维深化模型，建立螺旋形钢桁架与预应力吊索结构的整体结构计算模型，并对各条预应力吊索结构的张拉施工工况进行模拟分析，对所述整体结构的振动和舒适度仿真模拟分析；

S3：在螺旋形钢桁架的待施工现场外围建立外围桁架，螺旋形钢桁架外侧通过钢梁连接于外围桁架上；

S4：根据对螺旋形钢桁架进行分段情况，对各分段位置所需的临时支撑胎架进行组装；

S5：根据对螺旋形钢桁架进行分段情况，依次将各分段所对应的临时支撑胎架安装至螺旋形钢桁架的待施工现场，每安装一个分段所对应的临时支撑胎架后，即将分段所对应的螺旋形钢桁架单元吊至该临时支撑胎架，并将该螺旋形钢桁架单元与该相应的临时支撑胎架进行临时焊接，并且，将后一安装的螺旋形钢桁架单元与前一安装的螺旋形钢桁架单元相互焊接，然后，若某一分段的螺旋形钢桁架单元在设计方案中配有吊索，即对该螺旋形钢桁架单元安装吊索，吊索的安装形式有两种，按照设计择一选取：

一：吊索一端与某一螺旋形钢桁架单元相连，吊索另一端通与外围桁架相连；

二：位于上侧邻近螺旋段的某一螺旋形钢桁架单元与位于下侧邻近螺旋段的某一螺旋形钢桁架单元通过吊索连接，

S6：根据所述对各条预应力吊索结构的张拉施工工况进行模拟分析的结果，从上向下进行吊索张拉：吊索张拉时，对吊索下方的临时支撑胎架进行同步卸载，吊索张拉完成后，对未脱胎的临时支撑胎架进行二次卸载；

S7：安装调谐质量阻尼器(TMD)：调谐质量阻尼器(TMD)通过挂架安装在螺旋形钢桁架内；

S8：安装屈曲支撑(BRB)：屈曲支撑(BRB)一端连接于螺旋形钢桁架上，另一端连接于周围主体桁架上；

S9：安装钢筋桁架楼承板：钢筋桁架楼承板铺设在螺旋形桁架的上面，铺设完成且钢筋绑扎完成后，浇筑混凝土；

S10：拆除临时支撑胎架。

2.根据权利要求1所述的螺旋吊拉钢结构施工方法，其特征在于，在所述S1中，用tekla深化软件对螺旋形钢桁架进行深化设计，根据吊装方案，确定螺旋形钢桁架安装的分段位置及分段数量，并输出相关深化详图和材料清单、NC数据。

3.根据权利要求1所述的螺旋吊拉钢结构施工方法，其特征在于，在所述S2中，用有限元分析软件ANSYS进行吊索张拉施工模拟分析，根据分析结果确定合理的张拉施工顺序和索长、索力等关键数据。

4.根据权利要求1所述的螺旋吊拉钢结构施工方法，其特征在于，在所述S1中，用迈达斯有限元分析软件进行振动和舒适度仿真模拟分析，确定调谐质量阻尼器(TMD)配置数量和点位，防止使用阶段发生共振，影响结构安全和行走舒适度。

5.根据权利要求1所述的螺旋吊拉钢结构施工方法，其特征在于，在所述S1中，利用三维模型进行钢筋桁架楼承板三维1:1排版，合理确定楼承板铺设方向、与钢桁架连接节点、切角、以及双曲圆弧边缘封闭和变形控制措施，确保楼承板铺设质量。

6.根据权利要求1所述的螺旋吊拉钢结构施工方法，其特征在于，在所述S5中，根据分段位置，按照专项方案在对应位置安装临时支撑胎架，螺旋坡道采用散件地面拼装，分段吊装，利用支撑胎架完成螺旋坡道各分段的拼装，通过三维实体模型导出空间坐标，采用全站仪精准定位，确保钢构件拼装和安装精度。

7.根据权利要求1所述的螺旋吊拉钢结构施工方法，其特征在于，在所述S1中，根据设计图纸以及有限元模型，采用有限元程序Midas对螺旋吊拉钢结构景观坡道进行振动和舒适度仿真模拟分析，确定TMD的布置数量和具体位置，通过合理布置TMD来抑制结构在人行荷载激励下的振动，提高行走的舒适性和结构的安全性。