深圳宝安机场自动化滑移施工方案(计算部分)

第1页共22页工作内容大纲（上海同济宝冶机器人公司编制）1、计算依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-20022、计算说明2.1滑移工作内容本工程航站楼部分结构，选用累积滑移施工工艺，滑移区域位于东西向WJ轴和EJ轴之间，南北向G1线和11线之间，具体范围如下图所示。滑移区域示意图滑移方向自南向北，每次滑移行程为36m，共需六次滑移来完成此区域工作。液压爬行器设置于滑移区域最北端柱底部，每个轴线设置2个爬行器，共2台，爬行器额定顶推能力为1000kN。2.2滑移相关计算思路建立滑移区域结构的计算模型——求出支座反力并计算滑移摩擦力——加固原结构——施加滑移荷载——分析每次滑移的应力和变形。第2页共22页2.3相关计算参数选取1）本工程滑移实施的摩擦面为钢对钢，黄油作为摩擦面润滑介质。计算时取摩擦系数为0.122）滑移过程中仅考虑结构自重（组合系数取1.2）和施工荷载（组合系数取1.4）的影响，温度和风荷载的影响。3、杆件加固为保证滑移过程结构能成为稳定体系，计算前需对结构进行必要的加固，加固形式如下图。滑移拉杆加固示意图滑移拉杆假设模型第3页共22页钢柱编号图4、结构活荷载计算结构滑移施工过程中的活荷载，主要包括滑动摩擦力和爬行器的顶推力，爬行器顶推力为一排钢柱的所有摩擦力之和。柱脚处的竖向支座反力，通过SAP2000软件有限元分析求出。4.1计算模型1）第1次滑移模型第4页共22页2）第2次滑移模型3）第3次滑移模型第5页共22页4）第4次滑移模型5）第5次滑移模型第6页共22页6）第6次滑移模型4.2顶推力和摩擦力滑动摩擦力摩擦力的计算，按照NNf12.0，N为每个柱脚的竖向支座反力。1）第1次滑移支座反力第7页共22页第1次滑移反力和摩擦力统计表钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）G1-144854G1-2875105G1-3968116G1-487556G2-149159G2-2899108G2-3923111G2-4537644条轴线上的顶推力：F1=54+59=113kNF2=105+108=213kNF3=116+111=227kNF4=56+64=120kN2）第2次滑移支座反力第8页共22页第2次滑移反力和摩擦力统计表钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）G1-142851G1-280997G1-3911109G1-444854G2-175190G2-21586190G2-31579189G2-480396G3-348458G3-481798G3-582999G3-650761由于滑移速度缓慢，可视为平衡状态。4条轴线上的顶推力分别等于此列摩擦力之和F1=200kNF2=385kNF3=398kNF4=211kN第9页共22页3）第3次滑移支座反力第3次滑移反力和摩擦力统计表钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）G1-143752G3-51386166G1-282799G3-61166140G1-3931112G3-781598G1-445855G3-845454G2-170585G4-245354G2-21480178G4-380296G2-31480178G4-474389G2-475791G4-576291G3-144954G4-680997G3-280196G4-777393G3-31138137G4-880897G3-41443173G4-945054由于滑移速度缓慢，可视为平衡状态。8条轴线上的顶推力分别等于此列摩擦力之和F1=108kNF2=192kNF3=365kNF4=541kNF5=553kN第10页共22页F6=378kNF7=195kNF8=108kN4）第4次滑移支座反力第4次滑移反力和摩擦力统计表钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）G1-143853G4-31448174G1-282799G4-41440173G1-3931112G4-51431172G1-445855G4-61413170G2-171285G4-71386166G2-21495179G4-81464176G2-31499180G4-91174141G2-476892G4-1042851G3-140749G5-143552G3-271285G5-277893G3-31044125G5-364277G3-41339161G5-469483G3-51292155G5-574790G3-61099132G5-676992G3-772587G5-774790G3-841249G5-867481第11页共22页G4-142351G5-974589G4-21206145G5-1043452由于滑移速度缓慢，可视为平衡状态，10条轴线上的顶推力分别等于此列摩擦力之和F1=138kN，F2=287kN，F3=336kN，F4=519kN，F5=701kNF6=708kN，F7=535kN，F8=344kN，F9=280kN，F10=103kN5）第5次滑移支座反力第5次滑移反力和摩擦力统计表钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）G1-143853G4-81356163G1-2872105G4-91091131G1-3932112G4-1041149G1-445855G5-170184G2-171185G5-21533184G2-21493179G5-31235148G2-31496180G5-41393167G2-476792G5-51414170G3-141149G5-61388167G3-272086G5-71395167G3-31057127G5-81342161G3-41355163G5-91469176G3-51310157G5-1069884G3-61115134G6-141650第12页共22页G3-773388G6-273188G3-841850G6-362275G4-140348G6-466780G4-21124135G6-570685G4-31353162G6-672187G4-41335160G6-768883G4-51324159G6-864377G4-61319158G6-973088G4-71287154G6-1041750由于滑移速度缓慢，可视为平衡状态。10条轴线上的顶推力分别等于此列摩擦力之和F1=182kN，F2=456kN，F3=472kN，F4=672kN，F5=860kNF6=860kN，F7=685kN，F8=489kN，F9=445kN，F10=183kN6）第6次滑移支座反力第6次滑移反力和摩擦力统计表钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）钢柱编号支座竖向反力（kN）滑动摩擦力（kN）G1-143752G5-31144137G1-282799G5-41286154G1-3932112G5-51310157G1-445855G5-61298156G2-171185G5-71295155G2-21493179G5-81234148G2-31496180G5-91370164G2-476792G5-1067881第13页共22页G3-140949G6-167281G3-271786G6-21481178G3-31055127G6-31218146G3-41353162G6-41345161G3-51307157G6-51368164G3-61112133G6-61312157G3-772987G6-71323159G3-841550G6-81292155G4-140649G6-91463176G4-21136136G6-1067581G4-31367164G7-139748G4-41351162G7-267080G4-51342161G7-355967G4-61337160G7-461874G4-71304156G7-572387G4-81371165G7-673989G4-91105133G7-769083G4-1041450G7-859171G5-168282G7-964177G5-21436172G7-1038346由于滑移速度缓慢，可视为平衡状态。8条轴线上的顶推力分别等于此列摩擦力之和F1=259kN，F2=616kN，F3=601kN，F4=816kN，F5=1010kNF6=1101kN，F7=834kN，F8=626kN，F9=599kN，F10=258kN5、滑移过程验算5.1滑移计算模型在每和滑到上的柱脚施加顶推力和摩擦力，分项系数1.41）第1次滑移模型第14页共22页2）第2次滑移模型3）第3次滑移模型第15页共22页4）第4次滑移模型5）第5次滑移模型第16页共22页6）第6次滑移模型5.2滑移过程结构变形1）第1次滑移变形第17页共22页第3次滑移最大竖向变形为24mmL/700=36000/700=51mm，滑移方向水平最大位移8.3mm。满足规范要求。2）第2次滑移变形第2次滑移最大竖向变形为23mmL/700=36000/700=51mm，滑移方向水平最大位移9.7mm。满足规范要求。3）第3次滑移变形第18页共22页第3次滑移最大竖向变形为29mmL/700=36000/700=51mm,滑移方向水平最大位移14.2mm满足规范要求。4）第4次滑移变形第4次滑移最大竖向变形为28mmL/700=36000/700=51mm，滑移方向水平最大位移22.8mm。满足规范要求。5）第5次滑移变形第19页共22页第5次滑移最大竖向变形为29mmL/700=36000/700=51mm，滑移方向水平最大位移31.3mm。满足规范要求。6）第6次滑移变形第6次滑移最大竖向变形为33mmL/700=36000/700=51mm，滑移方向水平最大位移38.7mm。满足规范要求。5.3滑移过程结构应力比第20页共22页1）第1次滑移应力比第一次滑移工况下，杆件最大应力比为0.54，满足规范要求。2）第2次滑移第2次滑移工况下，杆件最大应力比为0.65，满足规范要求。3）第3次滑移第21页共22页第3次滑移工况下，杆件最大应力比为0.62，满足规范要求。4）第4次滑移第4次滑移工况下，杆件最大应力比为0.71，满足规范要求。5）第5次滑移第22页共22页第5次滑移工况下，杆件最大应力比为0.78，满足规范要求。6）第6次滑移第6次滑移工况下，杆件最大应力比为0.88，满足规范要求。综上所述，按本方案实施此区域的滑移，可以满足规范对结构的要求。