航海博物馆安装过程与结构卸载验算(钢结构)

4.5帆体钢结构安装阶段的分析
4.5.1帆体钢结构安装阶段分析概述
帆体钢结构分为中央帆体结构体系可分为主、从结构体系。主结构体系包括：边缘箱梁和三铰拱；从结构体系包括侧幕墙立柱、屋面两向正交月牙形桁架体系，钢结构安装按照单轴对称原则进行。
4.5.1.1分析内容
为验证施工部署的顺序的科学性及合理性，保证结构在安装过程的安全性，针对以下内容分别进行了分析计算。
①采用计算机仿真累加模型技术，模拟吊装过程中结构的累计变形，并加以控制
②单个构件吊装过程的变形和应力控制
③安装完毕、卸载之前，结构在施工恒、活荷载及风载下的结构变形计算
④为选择合理的卸载顺序，将支撑内力安全快速的传递给永久支撑，并保证结构在卸载过程中的变形合理、强度安全，对帆体的支撑胎架拆除过程进行全过程计算机仿真模拟
⑤609支撑系统的安装、卸载阶段反力验算
⑥安装阶段温度应力分析
由于帆体结构是由若干曲面连接而成，两侧飞翼采用双层三向网格结构体系，每个曲面内刚度较大。为减少施工中温度应力对结构的影响，选择合适的合拢温度、最后合拢节点形式提供理论依据；选择合适的施工时的温度，尽量避免大的温差对结构性能的影响，对结构安装过程的温度效应进行了分析。
⑦考虑边缘构件刚度对垂索、横向索张拉的影响分析
南北方向布置的单层索网结构体系为玻璃幕墙的柔性支承结构，必须施加足够的预张力以保证其变形符合相关规范；东西方向的钢结构壳体为单层索网提供了弹性边界，其安装精度决定了单层索网预张力施工的精度。为保证索网结构的几何形状，边缘桁架和三铰拱为弯曲形。主结构安装完毕、卸载之后进行索网结构张拉。索中预应力的作用下，边缘桁架和三铰拱将随索力发生变形协调，索力也随边界条件改变而发生相应变化，索力和边缘构件的刚度是相关的。
4.5.1.2帆体钢结构安装阶段划分
结合双层拱型网壳的结构特点和安装吊机最大起重量及其布置情况对帆体钢结构进行了安装段的划分，单个帆体结构的主次结构构件共分为74个吊装段，施工步骤如图1所示，航海博物馆为对称结构，图1只列出了航海博物馆一侧帆体的施工步骤。