高空大跨度非对称钢结构连廊提升技术研究（2）

2.4 提升设备选择

2.4.1 液压提升器选择

各提升吊点需配备系数基本一致的液压提升设备，按计算吊点反力值选择液压提升器参数，见表1，其中裕度系数=额定能力/反力值，根据GB?51162—2016《重型结构和设备整体提升技术规范》规定，总体提升能力（所有液压提升油缸总额定荷载）应不小于对应荷载标准值的1.25倍，本工程液压提升器总体裕度系数为1.76，单吊点液压提升器的最小裕度系数为1.38，符合规范要求。

表 1 吊点液压提升器配置

2.4.2 施工机械设备选择

施工机械设备包括A塔楼的1号TC7530（40m）、2号T630（55m）塔式起重机和B塔楼的3号T630（60m）、4号TC7530（60m）塔式起重机，共4台塔式起重机、1台450t汽车式起重机和2台130t汽车式起重机。其中提升一区的分段构件需450t汽车式起重机提升至拼装区，最重构件重约18.5t；提升二区的分段构件需130t汽车式起重机提升至拼装区，最重构件约39.11t。450t汽车式起重机（臂长84m）作业半径30m时，吊重能力为28.8t＞18.5t，满足吊装要求。连廊桁架最重分段约39.11t；130t汽车式起重机作业半径12m时，吊重能力为45.5t，不小于39.11t，满足吊装要求。

3 施工过程数值模拟分析

3.1 提升支架受力分析

采用有限元软件midas Gen对钢结构连廊提升过程进行数值模拟。提升支架与悬挑支架与建筑体均为刚性连接，将提升吊点反力值的5%作为水平 荷载。

3.1.1 位移计算结果

悬挑支架根部吊点D1–1/2支架最大下挠2.3mm，端部吊点D1–3/4支架最大下挠52mm，满足规范 要求。

小型提升支架中吊点D2–1支架最大下挠2.9mm，D2–2/4支架最大下挠12.46mm，D2–3支架最大下挠7.8mm，D2–5支架最大下挠22.36mm，D2–6支架最大下挠2.2mm，均满足规范要求。

3.1.2 应力比计算结果

悬挑端部吊点D1–3/4处悬挑支架最大应力比为0.654<1，吊点D2–3处小型提升支架最大应力比为0.834<1，均满足承载能力要求。

3.2?连廊结构施工过程数值模拟

采用有限元软件midas Gen对钢结构连廊阶段提升施工过程进行数值模拟，并使用结构分析软件SAP2000进行验算，验证本工程施工方案的可行性和安全性。有限元软件中仅考虑杆件自重，将施工过程中的风荷载等其他荷载影响采用增大自重系数的方式施加于结构，自重系数取1.1。

3.3 结构变形分析

提升一区连廊结构时次联系梁端部变形最大，是由于此处结构构件较为密集，结构最大下挠10.9mm，悬挑扰度1/468 <1/300，满足规范要求。

提升二区的连廊结构时跨中南侧部位变形最大，原因是跨中部位是应力峰值位置，而且北侧部位有两榀桁架结构支撑，南侧部位则单榀桁架，导致变形最大，结构下挠11.6mm，跨中扰度1/1448<1/400，满足规范要求。

3.4 连廊结构杆件应力比分析

提升一区的结构杆件应力比基本低于0.1，应力比最大的为临时加固杆，0.281<1.0；连廊二区的结构杆件应力比大部分低于0.1，少部分在0.1~0.2，应力比最大的为临时加固杆，0.654<1.0，说明钢结构连廊提升时连廊构件的应力是满足规范要求的。

通过有限元软件midas Gen对提升支架和连廊结构施工过程进行数值模拟，并根据结构分析软件SAP2000的核算结果，证明“分区拼装，阶段提升，高空组装”的提升方法是安全可行的；同时根据需重点校核的提升支架位置及模拟结果，在吊点D1–3/4及D2–5处支架和杆件的变形较大，在提升过程中需重点关注。

4 结论

根据钢结构连廊特点，采用“分区拼装，阶段提升，高空组装”的施工方法，对高空大跨度非对称钢结构连廊提升的施工技术进行有限元模拟计算分析，得出以下结论。

（1）连廊结构布置一般受建筑体位置、安装高度和现场空间限制，且重量大、安装位置高、跨度大，常规整体提升或者高空散装的提升方法不仅危险系数大，施工质量难以控制，而且受施工环境的诸多限制，需要对连廊提升方法加以改进。

（2）采用“分区拼装，阶段提升，高空组装”的提升思路，根据工地空间特点进行分区安装，先提升难度更高的悬挑连廊结构，然后借助已提升结构对称提升其他结构。通过midas Gen和SAP2000的模拟验算对该方法的可行性加以验证，该方法不仅降低了悬挑提升的难度，而且保证了高空拼装的精度，对连廊结构提升的安全与质量有很好的保障。

本工程的钢结构连廊为非对称结构，而且质量分布不均匀，整体提升容易导致倾覆现象，因此选择将两单元先后提升，并将先提升的一区连廊结构作为支撑，设置提升支架，与建筑体一同提升二区连廊结构，大幅降低了提升倾覆的可能性。

（本文已完结）