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主要設備 - 采用液壓設備進行鋼結構施工主要用于鋼結構提升(頂升)、滑移、卸載等。
- 對應的液壓設備分別是液壓提升器、液壓爬行器或牽引器、液壓千斤頂。
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基本特點
J; c- j& ?' r( ~+ t$ ]- 液壓設備運行平穩(wěn)，可靠性好，速度一般控制在8~18m/h。
- 按既定的路線運行，一般偏移角度控制在5º。( R! v% \# |. @
爬行器一般放置在軌道上，沿軌道運行；軌道可以是直線或曲率半徑較大的曲線；; U0 U% R# {1 J) w# K5 h
提升器或牽引器通過鋼鉸線與隨動結構相連，一般只能夠直線運行；# ~- M, ?$ d8 \4 ~
液壓千斤頂一般直接與結構連接，自身運行方向固定，隨動物體最大可傾斜5º。! Z' e! `* N8 M& V; T6 d# _" F
- 隨動物體與液壓設備一起構成機構，力學分析模型的約束較難設定。
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對于采用柔性連接(一般為鋼鉸線)的體系，可以考慮采用軌道限制其運行方向；
* W0 e# a- k+ o- w: Z, m. ? 由于運行緩慢，可以采用靜力計算方法。* i% p. Z. k" I
- 可以采用計算機控制，同步性較好，可以在遠離施工點進行監(jiān)控。
- 局部荷載較大，局部承載點設計非常關鍵。
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液壓提升# j" ^& E# G/ K/ h6 T& u0 S
- 液壓提升常用于大型龍門吊安裝、桁架安裝等。
- 長興島200t龍門吊安裝過程說明。. E7 `; j( a# i
液壓提升實例——龍門吊安裝。
3 V% \7 {; ^( K+ z* u1 G8 o- 支撐塔架設計要點：( X7 g( _6 q9 V% c8 B& s
1. 風荷載取值：提升時間大約為7~15天，但塔架會重復使用，按10年重現(xiàn)期考慮。
M' q* W e0 G 2. 組合系數(shù)取值適應：以恒載及風荷載為主要荷載，1.35恒載、1.2恒載+1.4風荷載1 @. z( b; ?( \
3. 由于塔架高度較高，一定要考慮其穩(wěn)定性，但為了避免設計過大，要考慮纜風作用
0 m$ h/ L) t3 E5 C: b4 T 4. 要按格構式柱計算滿足規(guī)范要求，同時要進行有限元分析，考慮與纜風的共同作用; {7 p0 o; B! I5 t
5. 為了重復使用，考慮到加工與安裝的方便，采用標準節(jié)與非標準節(jié)相結合的方式* k8 K4 M, |5 W
6. 控制加工與安裝偏差，避免產(chǎn)生過大的次彎矩。0 o' g, \( |4 I+ K! B# o
- 提升梁設計要點：
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1. 設計重量要滿足吊裝要求，但設計過大時，可以考慮采用雙梁和分段；
- P i# u" g, p- ^* e, ]/ i 2. 手算時要求滿足強度、剛度、整體穩(wěn)定性及局部穩(wěn)定性的要求；
* }5 a4 d. Y J3 n6 v' @7 h% a& j! a 3. 考慮油缸及支座處局部荷載過大，通過局部加勁加密滿足局部強度及穩(wěn)定性要求。6 Q4 C3 p! r0 o4 i5 h
- 大梁主吊點設計及大梁本身加固：: h+ {# m2 a+ \/ V: T% l5 U) m$ |" e- s
1. 大梁上翼緣較薄，一般為14~20mm，但承載力要達到250t以上，吊點及大梁加固要統(tǒng)籌考慮。最好是在大梁設計時能夠同時考慮大梁安裝的要求 。
: j% S* @- E6 f9 k0 Y+ a) j 2. 盡可能增加主吊耳的板件數(shù)量，減少板件厚度，吊耳板能夠伸入大梁內部，能夠連接到大梁側面腹板上；
9 `6 o$ g/ W+ _8 g4 [+ S 3. 主吊耳的凈截面滿足承載要求，銷軸抗剪強度與孔壁承壓強度滿足規(guī)范要求；
% z& \1 L4 G) K. J7 } b3 u 4. 要對主吊耳與大梁加固的部分進行有限元分析，分析的范圍至少是加固區(qū)域的3倍，約束條件要適當，采用板殼單元更為合理與實用。5 o# X# Y! a3 R5 t: e/ r5 d
- 滑移小車設計要點：$ O2 @- J, v6 h: M/ }
1. 要考慮小車與地面鋪設鋼板之間的摩擦，防止小車的前傾與后翻；
5 _- y/ R7 ` v* [- p, k 2. 除了局部強度及穩(wěn)定性的要求外，要對小車進行有限元分析；8 u/ c# c& i, l3 |7 j
3. 提升過程中，采用卷楊機牽引時要控制剛腿兩個點的同步，與大梁提升密切配合。
j9 p9 i) D' |! |) d& Q8 k# F# g& Q 主吊點與鋼鉸線錨具的連接 剛性腿滑移小車可以考慮采用成品的滑移小車代替。
. c6 C, M! D( L! `- o/ C 剛性腿滑移小車的安裝 滑移實例——五棵松藍球館* B* }, g1 t) U# {- M( @/ U( }: [
五棵松藍球館雙向正交桁架 滑移過程：中滑道及樹狀支撐 - 五棵松藍球館滑移概述：/ l* C/ X) N1 u8 Q& y, y* F1 s! N
1. 由于滑移過程緩慢，可以采用靜力分析。+ D J p5 }# r; m F7 l( V$ e
2. 通過計算，認為滑移過程中變形過大，因此增加中間滑道；8 C/ J, f( H4 Z @
3. 采用三滑道六軌道，對滑移過程中的同步性要求較高；
- Y5 T: Y8 z! b L3 J7 s) p1 M 4. 由于桁架下弦標高不一致，因此采用樹狀支撐進行調平。3 j: `) o: a8 N+ N
5. 爬行器的推力作用于樹狀支撐底部，因此將前后支撐連接起來，以保證滑移過程中的平穩(wěn)性。3 C0 Z I% n+ ?, G
- 滑移分析要點：
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1. 爬行器的荷載作用為主動荷載，可以考慮采用桿件的初始應變進行模擬；當然最好開發(fā)一種新單元模擬。
9 w4 ?! n$ @8 B) H 2. 對遠離爬行器的位置施加水平約束。, Q& Z' K2 `5 m- x1 A$ Q1 x
軌道、樹狀支撐及爬行器 館外拼裝胎架 - 滑移安裝方法的特點：
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1. 滑移過程可以通過爬行器推動，也可以通過油缸和鋼鉸線牽引實現(xiàn)。+ ~" e, G- a' F, K& {( Z
2. 滑移安裝時要求的作用面較少，較為穩(wěn)妥，但難以鋪開作業(yè)；: |, ]" D: s7 b$ q
3. 由于軌道面一般不為結構面，滑移就位后還要進行卸載。
( u8 w' @$ N/ e* w1 z: Y, S% g6 Q 鄭州機場鋼結構滑移 卸載過程
+ T1 s4 }! D9 Z( A- 采用液壓設備進行卸載的要點
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1. 液壓設備的選用與初始壓力、卸載過程中的壓力相關； i) Q6 B. `4 z6 v
2. 總卸載位移量要考慮結構初始變形、卸載完成之后的變形以及支撐部分的變形；
' o' z5 q5 S3 ?* n$ p: r! h 3. 采用整體同步卸載比分塊同步卸載有利，但要實現(xiàn)整體同步卸載要求每個卸載點的油缸有一個油泵供油。
. d9 R i' E: `) s. N' N( e 4. 采用分塊卸載時，要經(jīng)過復雜的卸載分析比較才能夠確定卸載順序；
! J& m2 _4 G" l' E: p 5. 由于液壓設備的位移量控制精度在5mm左右，因此一般要采用其它方法來控制單步卸載量；8 B2 t' ^) c; g6 N* X+ C4 E
6. 為了保證卸載的同步性，每個點每一步的卸載量應該根據(jù)計算明確，并且以mm為單位進行控制；要根據(jù)確定之后的卸載量進行卸載分析。0 @. W2 c V1 M: ~# T' b
7. 采用力與位移的雙重控制，前者通過計算機控制，后者通過人為(抽墊片)控制。
* k1 `& O$ v8 m$ h' p 卸載實例——國家體育場卸載, ^, E1 S1 G: y
國家體育場卸載之前 國家體育場卸載支撐點與頂升點 - 國家體育場卸載分析要點
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1. 軟件選用：最好采用ANSYS，可以通過編程方式(ANSYS命令流：APDL語言)來完成整個過程分析，因為APDL可以實現(xiàn)多荷載步分析、自動提取結果；
' n5 o2 R3 U8 H. P& c# G 2. 應該考慮支撐塔架剛度的影響，支撐塔架本身也會變形，對卸載量有影響；
# R' B* s" x4 l" v4 V! U 3. 油缸的頂升過程比卸載過程需要承受的荷載更大，在實際實施時頂升比下降要困難，因此頂升分析更要引起重視。% C; @- j1 M0 b. K5 p4 r7 P2 d
4. 由于頂升與下降過程中在支撐點與油缸之間存在荷載轉移，前者為被動荷載，而后者為主動荷載。為了精確考慮兩者的作用，開發(fā)一種新的單元會使分析更加精確；
' D6 |# G; u" q/ ]! r* _% V2 M 5. 結構在卸載過程的脫開，使卸載過程表現(xiàn)出非線性的特點，在分析時要特別加以注意；2 z# B* f; H: T
6. 卸載支撐點與油缸作用點的局部荷載較大，應該進行局部分析，一般盡可能使荷載作用于桁架內部加勁的位置。3 V: M, k# I2 l# ]4 Z. m: Q
國家體育場支撐塔架上卸載點 國家體育場卸載點(200t油缸) 提升及滑移實例——煙臺橋吊
4 \" D5 R- v: |- 煙臺萊褔士船廠2萬噸多吊點橋吊的提升、滑移與卸載5 p; n, q/ M; G M( o$ x* w
1. 采用大型混凝土立柱，兩根橫梁，橫梁高度18m、寬度4.65m、長度130.6m，加上內部設備及外部的大型滑輪組重量為4200t，兩根大梁分別提升的高度為74.5m和104.5m，然后滑移到支座位置；
6 I- k: j v: r6 u 2.在混凝土立柱的中間有一凹槽，槽口內在混凝土頂部橫架兩根提升梁，梁上有4個350t液壓提升器。大梁采用提升托梁托住，與提升器的鋼鉸線連。4 ], M+ M8 D$ a, H$ f
v0 F7 F6 w+ {$ ^4 t1 _. D 3. 大梁滑移是在滑移梁上進行的，滑移梁第一段兩端在混凝土立柱的凹槽兩邊。因此大梁提升時帶了滑移梁第一段。
3 V! P' [5 Q, g8 }5 [1 }" \" q 4. 提升托梁采用中間凸出1.3m高度，這樣大梁底面高出支座頂面；
. j$ n* |9 Z: }: v" V 5.滑移梁的頂面采用傾斜面，在滑移過程中大梁沿傾斜面逐漸下降，到達支座時滑移到支座頂面。
/ m9 }1 h7 H, Y# c5 ?8 ? 6. 滑移采用鋼鉸線牽引。: s7 r5 g; D+ [: Z9 Y
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發(fā)表于 2008-7-26 11:25:42
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