[河北]火车站大跨度桁架卸载技术(卸载应力模拟分析).doc

北戴河火车站大跨度桁架卸载技术吴伟杰[摘要]：通过津秦客专北戴河火车站既有雨棚改造工程的实践，介绍了雨棚桁架改造完成后支撑架的拆除顺序，及支撑架拆除后的扰度计算，尤其是对支撑架卸载完毕后桁架的应力比进行了计算。[关键词]：雨棚桁架支撑架拆除支撑架卸载桁架应力比Beidaihetrainstationandlargespantrussunloadingtechnology[Abstract]Throughthetianjinqinguestdesignedbeidaiherailwaystationofthereconstructionprojectpracticebothcanopy，Introducesthecanopytrussafterreconstructionsupportdismantlingsequence,andthesupportframeuponremovaloftheperturbationcalculation,especiallyforsupportafterunloadingthetrussstressratiowerecalculated.[Keywords]CanopytrussSupportremovalSupportingrackoffloadTrussstressratio1、工程概况北戴河车站位于秦皇岛市北戴河区北郊。东临戴河，南临205国道，西边接壤抚宁县，北戴河车站改造范围为东西咽喉范围之内，是连接北京与秦皇岛之间的中心枢纽，是重要的交通要道。它是在既有站台雨棚全部拆除后，新建的大跨度钢结构无柱雨棚。北戴河站由新建站房、改扩建站台雨棚及改造延伸进站天桥组成。图1：北戴河火车站效果图2、支撑体系概况为满足原雨棚桁架切割滑移改造，在桁架切割滑移前需按施工要求预先设计支撑架体，桁架滑移改造完后，对支撑架体进行卸载拆除。支撑架体见下图：图2：支撑架搭设立面示意图3、卸载的总体思路根据北戴河火车站既有雨棚的结构特点，在结构伸缩缝处将雨棚桁架分成二个区域进行滑移。滑移完毕，并且主体结构安装完成后，需要对已形成的主结构进行整体卸载，卸载完成后再安装剩余的主檩条。支撑架的卸载拆除过程是一个结构体系转换的过程，结构变形及内力重新分配，支撑架的支点反力也都会随着卸载方案及卸载顺序不同而发生变化，为了保证结构及胎架在卸载过程中不发生破坏，必须选择合理的卸载顺序及方法进行卸载。4、卸载的原则：以结构计算分析为依据、以结构安全为宗旨、以变形协调为核心、以实时监控为手段，施工过程应严格遵循上述原则。5、卸载的顺序：现场需要卸载的部位分为柱脚处卸载及支撑架顶部卸载，根据有关专家讨论意见，先卸载柱脚，然后卸载支撑架顶部，为确保结构在卸载过程中的稳定性，每榀桁架下的支撑架在卸载前该榀及相临的桁架应施工完毕，并经检查无漏焊后等现象方可卸载。下面就支撑架顶部的卸载方案进行详细的阐述。最后卸载支撑架顶部固定端然后卸载支撑架顶部滑移端先卸载柱脚图3：主桁架立面示意图6、卸载分区：根据卸载的总体思路，本工程卸载分四个区，每区采用分批渐进的方式进行，先卸中间二个区，然后再卸东西二个区，逐跨阶梯状卸载，卸载分区见下图：图4：卸载分区示意图7、雨棚桁架滑移到位后的扰度值计算（施工阶段）7.1计算软件根据本次分析的特点，选用大型有限元程序MIDASGENVER.780进行计算。7.2计算依据及计算荷载本项目设计以中国规范、规程以及设计院提供的图纸为依据。在计算分析过程中，考虑了结构自重以及施工过程中所可能出现的荷载。（1）、结构自重：由软件自行考虑；（2）、恒荷载：屋面主檩条10.5KN/M7.3施加屋面恒载屋面主檩条线荷载：10.5KN/M图5：施加恒荷载7.5计算结果结构在1倍恒载下的扰度值如下所示：图6：桁架扰度值示意图（mm）1-14轴桁架扰度示意图（mm）15-26轴桁架扰度示意图（mm）图7：桁架扰度示意图8、卸载步骤根据以上数据分析，卸载后桁架最大扰度为42mm，为了减少两榀相邻桁架竖向位移差，以20mm支座位移为基准，进行桁架的卸载，即每榀桁架分二次卸载到位，具体卸载顺序如下：卸载步骤：一：eq\o\ac(○,1)轴线滑移端卸载20mm；eq\o\ac(○,1)轴线固定端卸载20mm；eq\o\ac(○,2)轴线滑移端卸载20mm；eq\o\ac(○,2)轴线固定端卸载20mm；二：eq\o\ac(○,1)轴线滑移端卸载完毕；eq\o\ac(○,1)轴线固定段卸载完毕；三：eq\o\ac(○,3)轴线滑移端卸载20mm；eq\o\ac(○,3)轴线固定端卸载20mm；四：eq\o\ac(○,2)轴线滑移端卸载完毕；eq\o\ac(○,2)轴线固定段卸载完毕；五