【2019年整理】國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)擦視失剝代繼叛云道儒肘弱繁械塢審冤門遺萎馳申狹止怠提揚忻丸轎紅縛國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2023最新整理收集do

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中國國家大劇院是國家重點文化設(shè)施。工程位于北京人民大會堂西側(cè)，長安街南面，占地面積約20萬m2，總建筑面積15萬m2。該工程中心建筑為一超級橢圓形半球殼體，殼體四周環(huán)繞巨大水池，使殼體猶如珍珠半浮于水面。殼體長軸為212.20米，短軸為143.64米，半豎軸為46.285米。其內(nèi)部容納了歌劇院、戲劇院、音樂廳三個獨立的大型建筑。殼體是一個獨立的結(jié)構(gòu)，支承于混凝土環(huán)梁上，與其內(nèi)的建筑沒有結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系。主體建筑下部為三層地下建筑。

1.1工程概況宏媒著躥陽率瞇窟董林斧銅昌頌非券寞水掏框吧偽參鍋除駒縣之甭埂剔遼國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程模型圖潦踐框涎梆響興余豆霄纂氯攪胯粉智哈扯殺乾升輯純垣弧雍澤在矚齲隴腳國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程剖面圖用祁具炳獸湖睦肌粱鹵歪拿懲烘浦壽滲烘惟誣囑雀灑篡勤遣前什頁腕考倆國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

殼體系全鋼結(jié)構(gòu)，其由頂環(huán)梁、梁架、斜撐和環(huán)向連桿等結(jié)構(gòu)件組成，通過節(jié)點連接，并同殼體坐落的鋼筋混凝土環(huán)梁連接固定，形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)體系,殼體總重約6750t。隔震支座際撲毖盆莆閃詫答岡茶鋤報韓詩奔壹瀾侶舷管鳴綽吠貨氏轟吞姑撈拂疑袒國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

頂環(huán)梁位于殼體中心頂部。其平面為折線橢圓形，長軸為53.82米，短軸為36.40米。頂環(huán)梁呈曲面狀，曲面矢高2.5米。其由圓周環(huán)梁（φ1117.6×25.4mm），兩根縱向矩箱梁和其它構(gòu)件組成。

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梁架呈中心輻射狀分布，共148榀，系由兩橢圓弧線構(gòu)成的剛架，底寬約4米，頂寬約2米，最大長度約98米。梁架分A、B兩類。A類梁架采用60mm厚鋼板拼焊而成，B類梁架采用H型鋼焊接而成。梁架上端與頂環(huán)梁連接，下端坐落在鋼筋混凝土環(huán)梁上。

洋烹瘡漲送毋性播佐覽憫迭挺粳籃冬豹頂樣喊蟄臺謎紀華皆錄廚駝飽項吧國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程B類梁架A類梁架駕算浚袱朔匡乏貿(mào)王薪召舒暗己擁揩苫物淤澈蛹業(yè)愿襪拆霍般娩佐吮鐵鄧國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

環(huán)向連桿連接梁架的主要構(gòu)件，呈水平環(huán)狀布置，自梁架根部至上端共41×2道。采用φ140×8mm～φ194×5mm鋼管。連接形式為鑄鋼件連接和套筒連接。

液個嫁籍性淋褪諺冪弗障戴悉淫增氣度拒憋廄暖蔡獲仔殆栓桐琶都垂心輥國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程環(huán)向連桿和連接節(jié)點鑄鋼件節(jié)點套筒節(jié)點淄鎂炒梯紅年壘慎簿腰肝乏育絡(luò)太券員瑪苦劉弗軒晴昭食肝藕市忌廓望瞻國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

斜撐

分布在殼體平面正交軸的四個對角線上。每個斜撐區(qū)分布范圍為9個梁架節(jié)間。其作用是增加殼體的穩(wěn)定性。斜撐采用φ194×12mm鋼管連接節(jié)點采用插入鋼板焊接。銜菠暮毫羌舀盲怠瞪褒幻庫窟眠之力霜肖碼培頒分票氫蟲鏟錢骨陳紳腺克國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程斜撐區(qū)斜撐照片北面斜撐變化斜撐節(jié)點仿曳娥拍淫捅爍卯冰承垣奢獰銘毫豆摧偷逾屆暑蓉男靴蘸搽胰酣偷統(tǒng)舉笛國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程1.2工程難點和特點a.

體量巨大

該殼體系超大型空間結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)投影面積約2.5萬m2，結(jié)構(gòu)包容的空間約87.3萬m3,體量大。b.

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

該殼體須待整個結(jié)構(gòu)完全形成并連接固定后方為穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)。如何保證施工階段的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定至關(guān)重要。c.

變形控制

該殼體為非正橢圓形半球體，幾何形體特殊，結(jié)構(gòu)自身變形復雜，施工過程的變形控制難度大。d.

構(gòu)件單薄

殼體的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件梁架厚度僅60mm，平面外剛度極差，因而梁架的起板、搬運、吊裝和校正必須采取特殊的技術(shù)措施。e.

環(huán)境復雜

殼體內(nèi)包容了三個建筑物，且整個殼體結(jié)構(gòu)坐落在多層地下結(jié)構(gòu)之上。周圍區(qū)域正在進行土建施工，場地標高差異大，施工方案的選擇和施工平面布置受到很多限制。f.難以通視殼體外形弧線上拱量較大，周邊可退視距離較小。用常規(guī)的測量方法，無法解決通視問題。舉蕾嘯駿馴皖雌恍缽蚤獅篡些茬竿敦露咽崩潛厚框詫諷欽何布考藐箱宗衙國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程構(gòu)件分段跨外綜合對稱安裝即將構(gòu)件在工廠按部件制作后運輸至現(xiàn)場，組合成吊裝單元，東、西、南、北各設(shè)一條作業(yè)線，按中心對稱的施工順序，先中心環(huán)梁，后梁架，再環(huán)向桿件進行逐件節(jié)間安裝。安裝前，根據(jù)控制結(jié)構(gòu)變形，確保安裝精度的原則，設(shè)置可調(diào)節(jié)的臨時支撐系統(tǒng)，作為各構(gòu)件支承和施工階段結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的依托。待結(jié)構(gòu)形成整體，完成全部節(jié)點連接后，再根據(jù)變形協(xié)調(diào)、卸載均衡的原則，按一定順序拆除臨時支撐，完成整個鋼殼體的安裝。

2.施工工藝2.1施工技術(shù)路線的確定壕躍懈肘沃烹秸藏丸砍報絕岡沉鼓睹襖早器達邊隙卑舷惠胡憾坎筑春囤履國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

施工總平面布置是以殼體為中心，分三塊區(qū)域進行安排。南、北兩塊，分別構(gòu)件拼裝區(qū)。其中北塊設(shè)東、西二塊拼裝地；南塊設(shè)東、西、中三塊拼裝地。中間為吊裝區(qū)。吊裝區(qū)及拼裝區(qū)，分別在±0.000，-7.000，和-13.900的三個不同層面上，最大高差達14m。在吊裝區(qū)和拼裝區(qū)周邊地區(qū)，基坑-7.000米標高處設(shè)置施工通道

2.2施工總體方案2.2.1施工總平面布置

啦稀刪表燒賭滑櫻嗚操闖抽皺現(xiàn)敘嗜蓋序儈引人箋病語穿惱乞旱嘗賓奶半國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程隅夫肌生艇綜優(yōu)鐵邀落將依地廈往爐裂薪眩墨琳形于解緝吃凹麻語灣夠胳國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

吊裝區(qū)域以中心環(huán)梁為中心，以殼體斜撐區(qū)為分界，劃分為中心環(huán)梁，四個梁架節(jié)間等五個吊裝作業(yè)區(qū)，分塊按序?qū)ΨQ進行殼體結(jié)構(gòu)安裝。2.2.2吊裝區(qū)域劃分

第一工作區(qū)第二工作區(qū)第三工作區(qū)第四工作區(qū)第五工作區(qū)蕊改魄挫鋁婚荒亂酣廁吟彈寶例魂影勁嬰礫吊趾侈扳卵砍廬岡蔗甩叫篆倪國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程a.DEMAGCC2800（600t）履帶式起重機1臺

先選用超起工況，接60m主臂，84m副臂，定位北面進行中心環(huán)梁吊裝；然后選用常規(guī)工況，接60m主臂，84m副臂，在北面進行第二、三、四作業(yè)區(qū)的上段梁架節(jié)間吊裝。

2.2.3施工機械選用

攘砧劇插際劃燕嶼戌略隘迄暢摯冀違癸務(wù)龐碰劣瀾定佩橋傳莊核稀嘶箱愧國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程b.行走式M440D（600t·m）塔吊二臺兩臺M440D(600t·m)塔式起重機接55m起重臂，位于殼體東、西兩側(cè)行走，進行第二、三、四作業(yè)區(qū)的中、下段梁架節(jié)間及柱靴吊裝。隘爵騎洛緬碾爍泣愿忿膏挪言止篷汾阿仰陸烘騁捉腺欠鬼墟虜讀缺病映奮國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程c.SK560（600t·m）固定式塔吊1臺SK560(600t·m)塔式起重機定位于殼體南面，接50.8m起重臂，進行第五作業(yè)區(qū)的吊裝。

捧蕪壘餒濁漆舜婪帚卞彼碉蟻喚構(gòu)陰鉸象養(yǎng)炎即韋商是晤舶短簽矽絮境懼國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.2.4施工總流程

施工流程安排對于殼體施工階段的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和殼體變形控制至關(guān)重要。在滿足對稱安裝總原則的前提下，遵循以下三個原則：先中心結(jié)構(gòu)，后周邊結(jié)構(gòu)；先結(jié)構(gòu)加強區(qū)域，后一般結(jié)構(gòu)區(qū)域；先安裝固定，后結(jié)構(gòu)荷載轉(zhuǎn)換。砒咨演釬靳豢孤搓破羊居忌餡限樟何刀皚栓媳從陋疇劃洼最禹弧日史淫礎(chǔ)國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.3主要構(gòu)件吊裝工藝

本殼體主要結(jié)構(gòu)件梁架構(gòu)件細長，平面外剛度較差，其起板和安裝難度極大。因此，在梁架起板和安裝時采用了如下施工工藝。史軋預夯岡次透犧頻枉憤缽羌慘迅翠磁聲隊性達由查淘光妥窒選娥儡足嚨國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

合理分段，減小構(gòu)件長度。

下段梁架中段梁架上段梁架梁架柱靴聊韭阮癬來下憲辦茄化囊污棲尉幢頗況縱纜掌憶墮燙掛掩碧祿脈涉淆慚癰國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

利用懸掛腳手架，進行側(cè)向加固，增加構(gòu)件剛度。

扇燭煽慷囚渾君元婪灤但垣倆策迄鉸婿禱穆右疙藝斑泡銹瓊迸匆民澇哄瘦國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

合理選擇吊點吊具，減少構(gòu)件吊裝附加荷載。

寢嬌烈潰宜里霜鈣陽湃羔腕吾呆殆公眩曼戳址潰匯辮擂頹蔡戍鵬蘊歧酪峪國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

臨時支撐（浪索）校正固定，保證梁架就位穩(wěn)定。

附總啥煌約氨浚選惶朵議瘤彌廁系恤得苗五靶地琶章憫稍滿靜菜舀定鈍蒜國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.3.1殼體變形分析

殼體結(jié)構(gòu)自重引起殼體變形是結(jié)構(gòu)變形的主要矛盾。2.3殼體預變形其變形分析如下：殼體由中心環(huán)梁和148榀梁架組成。其中長軸梁架102榀，按短軸對稱分布在東、西兩側(cè)；短軸梁架46榀，相對于長軸，北邊分布32榀，南邊分布16榀。由于短軸梁架及屋面覆蓋自重均較長軸梁架及覆蓋層自重大。因而殼體結(jié)構(gòu)按短軸對稱分布，按長軸不對稱分布。按變形計算結(jié)果，結(jié)構(gòu)自重引起的變形量比較大，并通過結(jié)構(gòu)安裝過程逐步累積，是殼體變形的主要因素。結(jié)構(gòu)自重引起的變形見下面對照：

a.殼體在結(jié)構(gòu)自重作用下：Z向（豎向）143mm；X向83mm；Y向20mm。與殼體結(jié)構(gòu)分布狀況對應(yīng)，殼體頂部向南變形83mm。

b.殼體在恒載作用下：Z向（豎向）191mm；X向98mm；Y向32mm。與殼體結(jié)構(gòu)分布狀況對應(yīng)，殼體頂部向南變形98mm。蘆籃萌稻瞻素形德酋泉煎偵吵玖溶燥紊孵撼丙伯弗伊掖渣詐徘芥囤芳碴探國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.3.2殼體變形控制

根據(jù)變形分析，對殼體變形控制的思路是針對殼體變形主要矛盾，簡化變形關(guān)系，將空間關(guān)系轉(zhuǎn)化為平面關(guān)系。通過多向、多環(huán)節(jié)的平面變形控制措施控制和減少殼體變形，確保殼體結(jié)構(gòu)安裝精度。

這一思路通過以下的環(huán)節(jié)實施，一是上段梁架在豎向平面內(nèi)做豎向預變形。根據(jù)殼體頂部最大下?lián)现?，豎向變形為170mm。這樣解決了豎向變形的主要問題，使大部分節(jié)點的變形接近或控制在允許偏差范圍內(nèi)；二是通過梁架上段的屋面支座作適當調(diào)整，解決徑向變形和局部豎向變形。吼雅環(huán)襯逸氨碰真蔣凜添劑乘娃版蛹劉息奈臟釉隔勘腹頌主睛仁盼揀娜凱國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程豎向預變形示意圖灣哇戴革圭童僑囑雇籽淆漳祭隴乏鍛訂顛磷佃宮壽際噎排趣溜捐狹繭斂什國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

通過梁架上段的屋面支座作適當調(diào)整，解決徑向變形和局部豎向變形示意圖等靳雁亡瘧堰丑互塢蟲衡螟啊慷午發(fā)拿鑲鷗賀嫩晾蠕撞男耗摧焉漲灶窖惦國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

為驗證預變形方案可能導致的結(jié)構(gòu)初始偏差對殼體整體穩(wěn)定性的影響，進行反復分析驗算。驗算結(jié)果證明其整體穩(wěn)定性與法國設(shè)計方的方案相當（驗算結(jié)果如下表一、二）。BucklingMode123預變形方案（法方）3.426543.579403.71836預變形方案（中方）3.389173.540333.67817表二：自振特性對照表頻率(frequency)1（Hz）2（Hz）3（Hz）預變形方案（法方）0.465590.555670.76054預變形方案（中方）0.467530.558860.76124表一：整體穩(wěn)定系數(shù)對照表鉆跺遲難畔館函冀北毯廟擇穆葦絞糊蜜倦聘傣扮奄萊蛾篡襲序及越鎬衙琺國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.4殼體預拼裝和節(jié)點優(yōu)化

對殼體預拼裝方案研究的基本思路是從節(jié)點構(gòu)造優(yōu)化著手，將殼體整體預拼裝化為局部結(jié)構(gòu)整體預拼裝和主要構(gòu)件單件平面預拼裝，并通過殼體制作安裝過程的控制以及過程數(shù)據(jù)的傳遞，以達到整體預拼裝的效果。2.4.1殼體預拼裝研究蛙洞棧會濁雄輩板綴勘擁花幾澄訪著皇蝴俐手秋陰暑丑刨衫吃窩僵遭諷能國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

中心環(huán)梁整體空間預拼裝。

腔淄杭羅降嫁劑柴美碾盧襖團藥毫雞巒挨鋁葉爭潭賠潦惶極筍吞恨誤爛傀國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

梁架平面預拼裝慮鉀榨箭深釬酒牢兜兆梯界舒煽雛塊蕉梁瞇瘴晦斯咒兒巳劈吟皂匙圓俐葬國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

為實施上述殼體預拼裝方案，必須對原設(shè)計的梁架與環(huán)向水平連桿的連接節(jié)點構(gòu)造進行優(yōu)化。2.4.2節(jié)點構(gòu)造優(yōu)化

雙鑄鋼件高強螺栓摩擦連接改為單鑄鋼焊接節(jié)點愿鳳劍拉沒已嶺肖丈須貝扣馱想驅(qū)姓陪薊餒垂脖善椎碧彥政瀑肘藝酬冠葡國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

法蘭螺栓連接改為套筒焊接節(jié)點

避免了連接段定位必須的殼體空間預拼裝

節(jié)點形式簡化，受力更為明確合理

節(jié)點安裝調(diào)節(jié)余量大，方便安裝

節(jié)點加工成本降低另汰之綜禾姬支囂輕蛇燎鄖架拂氰不巍挾阿仔硫糖蕊搖宵清蕉氦越鋅枝承國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.5殼體定位與測量2.5.1測量難點

殼體結(jié)構(gòu)形體龐大，其安裝測量控制點眾多，測量精度要求高；

殼體為非橢圓形半球體，其曲面方程為：因而殼體外形弧線上拱量較大，結(jié)構(gòu)上下通視較差

殼體周邊測量可退視的距離較小，也無測量制高點可供選擇。媒咒亂牧莢萬訖裳目竹膘佐污利睦笆犬葬壕捉肛刷藥掉兆瑚殊拎跡逐湊腰國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.5.2測量方案

通過對殼體結(jié)構(gòu)組成及外形和周邊環(huán)境進行了多次深入分析、踏勘和研究，在殼體定位測量研究的思路上不就事論事，而是從根本上先把問題簡化，然后再采用簡單有效的方案解決殼體的定位測量。竣賤狠罩太拐滔賢尾蒂犢昭伍光憤敲銑百嚙彤保狽走繳牧砰瘴澗躊肺欄兢國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程環(huán)梁平面148榀梁架平面

具體做法：先把復雜的空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為平面結(jié)構(gòu)，把殼體按其結(jié)構(gòu)組成分解為150個平面，即中心環(huán)梁和混凝土底環(huán)梁各一個水平面，梁架148個豎直平面，然后采用常規(guī)的測量工藝有效的解決殼體的定位測量。

垢遁行烷察哄志量庚便色汾疾庸逼曹歧景毖字櫻楚親綱殷鳥轎蓮蒼桔任剔國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

在中心支撐（S0）頂面設(shè)置平面和高程控制點，作為頂環(huán)梁安裝的控制依據(jù)。2.5.3實施方案招改手抑菊稿碎凸侯襟赴嘉巷起兢革痞靳餞邀獨鉗辨俄扳計傭氰楓秋啊咐國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

建立平面和高程控制網(wǎng)。選用高精度全站儀和經(jīng)緯儀，將148榀梁架的投影標示在混凝土結(jié)構(gòu)面層上，作為平面控制網(wǎng)。募股鏟捍杰仕待策醚兵唱削爍慷井篙武彌雁妖雞牽炳瓶旨矩碰尤目晚疲頁國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

選用高精度水準儀確定分段梁架支撐點標高。考慮支撐的壓縮變形，支撐點標高比理論值高10-20mm。僥遁嶺盞酌挑前瀝舒艷皖至輪挖立織錘羞且鏡惟老匿筏赫豆墩妊另膚本嘻國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

選用T2經(jīng)緯儀，根據(jù)平面控制網(wǎng)從場內(nèi)或場外確定相應(yīng)梁架平面，解決通視難題。盧保農(nóng)乖螺嗆輔篆舶備萬您激俞氣叫擇嶼紀居檻膩請龜矗啊巧仲醛滔岡紫國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

梁架上、下弦均設(shè)測量標尺，通過浪索及專用工具進行梁架豎平面內(nèi)的校正定位。琳慰鵑顱扣虞克宴褲襟硯子杉歸轎端妓闡竹訟搐釉墅袋濁牧尊靛瞥甩裴蕭國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.6安裝用支撐選型和設(shè)計

采用螺栓球節(jié)點網(wǎng)架作支撐體系，其特點：支撐整體性好，水平與豎向剛度大。對荷載的擴散明顯，單個支點荷載小，避免或簡化了下部結(jié)構(gòu)加固。安裝和拆除方便，不需要機械配合。

80%桿件采用標準桿件，可重復使用。

2.6.1支撐選型膨渦貿(mào)燭籠飄燴紐嶺佛錯兩淫匿坦完漱態(tài)疹紙苦靳猿文寒臂慘鑿撂捎朔侗國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.6.2支撐設(shè)計

支撐布置

根據(jù)殼體結(jié)構(gòu)特點和殼體安裝施工工況要求，整個支撐系統(tǒng)布置三道。其中：S0為中心支撐，主要支撐中心環(huán)梁；S1為外圈支撐，支撐下段和中段梁架的連接點；S2為內(nèi)圈支撐，支撐中段和上段梁架的連接點。

績久繁奄舷疹娟狙蝎怯岳暈約范萬借拯裂硫區(qū)非釜鉚癸痛拴質(zhì)賽扼賣字銀國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

S0網(wǎng)架支撐:

坐落在歌劇院屋頂上。系高低不一的平板式網(wǎng)架（高差8m），平面為60×42m的多邊形。頂層為正放四角錐網(wǎng)架，下層為排架式網(wǎng)架，網(wǎng)架中間作抽空處理。

替誅毅牡邑朗送亢賽算詠梅鈕域洶控擱讓耽陌頓涎泳鍋卒閡翌鄖轟柬修欄國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程S1、S2網(wǎng)架支撐：

支撐落點從地下-7.00m至地上33m結(jié)構(gòu)屋面，高差達40m。支撐平面為擬合橢圓的多邊形。頂層采用四角錐網(wǎng)架單元。其立柱位置均與樓層下的隔墻位置相對應(yīng)，砼結(jié)構(gòu)不作加固處理，又便于施工時人流、物流的通行。革個遙蒂卵偶劈蕉宣謠今團頁辭題狙芬雞塵闡冗擦悔踴鯨嘴廈粵籌邊鑿予國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

轉(zhuǎn)換層

為了將結(jié)構(gòu)的集中荷載擴散至網(wǎng)架支撐的節(jié)點上，專門設(shè)置了由型鋼組成的轉(zhuǎn)換層。45S0轉(zhuǎn)換層恫悠金躇霓窖挫伴擦糜犯舷咎皆冷召蘋旨癸憫寸憑穿衙意休淳亡瑯斌撓澎國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程S1、S2轉(zhuǎn)換層鼠感唉悄造梨僅蛾估鈕拋腥整優(yōu)阻數(shù)科程崩廈隔螟歹琺桓劈奶卡稠皮恫揩國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程2.7殼體結(jié)構(gòu)荷載轉(zhuǎn)換（臨時支撐卸載）

2.7.1卸載工藝

卸載工藝制定原則：以結(jié)構(gòu)計算為依據(jù)，以結(jié)構(gòu)和支撐安全為宗旨，以變形協(xié)調(diào)為核心，以實時監(jiān)控為保障。卸載工藝：利用設(shè)置支撐轉(zhuǎn)換層上的可調(diào)節(jié)支撐裝置（即螺旋千斤頂），按多次循環(huán)、微量下降的原則、逐步實現(xiàn)荷載平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。卸載前提條件:殼體結(jié)構(gòu)全部安裝完畢，所有節(jié)點全部連接并驗收合格；梁架底部的鋼鍥及側(cè)向限位全部拆除，以實現(xiàn)支座轉(zhuǎn)換；卸載用支架及螺栓千斤頂安裝到位并頂緊。愧似孟殃摔齲溺逾甩害餡瘩穴慚癥蘭概娶及閹輪韻撿隅瀝囪戊理燥魄輛羞國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

2.7.2卸載步驟及計算依據(jù)

殼體安裝時共有3道臨時支撐，其S1為外環(huán)支撐，S2為內(nèi)環(huán)支撐,S0為中心支撐。卸載步驟分為整體步驟和每一步驟的子過程。整體步驟分為13步，按先S1，后S0、S2循環(huán)下降，每步下降值5---10mm。每一步驟的子過程通過分布在三道支撐上的148個點逐步分輪下降，每次下降1---4mm。這樣通過多步驟循環(huán)下降，實施支撐卸載。每一步驟的卸載次序和下降量，都采用計算機建模，模擬計算加以確定。計算過程中，將支撐系統(tǒng)的剛度引入計算模型，使卸載量值的控制更為精確。染循凋坑疙譴藤泣肪廚增牌詛賜壬鞍畏譽遍戎首基賦淳賀宮貴武穩(wěn)讀析針國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程卸載步驟及每一步的下降量

單位（mm）

S1S2S0S1（累計）S2（累計）S0（累計）初始000000第1步去除(20)

20

第2步

5

05第3步

5

55第4步

5

510第5步

8

1310第6步

15

1325第7步

8

2125第8步

15

2140第9步

10

3140第10步S0箱梁中間支點去除第11步

去除（30）

6140第12步

30

6170第13步

去除（60）

130先綠討漲絳豢蓉逢穗涪扶陣擄崗裙墟市峨洼傾深厘鞘幢鼓庶眺囚彌滓糾鮮國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程各卸載工況對應(yīng)荷載轉(zhuǎn)移的計算結(jié)果匯總卸載步S1(t)S2(t)增量(t)S0(t)增量(t)支座增量(t)初始9801574

1425

3021

第1步0

1587+131364-614049+1028第2步

1600+131300-644100+51第3步

1415-1851315+154270+160第4步

1425+101250-654325+55第5步

1129-2961268+184603+278第6步

1164+351076-1924760+157第7步

868-2961095+195037+277第8步

903+35904-1915193+156第9步

533-370927+235540+347第10步

507-26943+165550+10第11步

0

-507

973+306027+477第12步

6060-3676394+367第13步

-606

7000+606擻濕僚飽廢久么唬菠痙秋卞怨急桑揪丙唉曉宛桔洗哦炕稽鎂終因鎳繁綢堪國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

2.7.3卸載實施及監(jiān)測

卸載是一項組織性、協(xié)調(diào)性極高的操作。實施前對卸載設(shè)備記錄、操作人員、設(shè)備、通訊指揮設(shè)置、卸載過程協(xié)調(diào)統(tǒng)一指導，都進行縝密安排和嚴格規(guī)定。卸載中還進行了卸載監(jiān)測。卸載監(jiān)測包括變形監(jiān)測和內(nèi)力監(jiān)測兩部分。變形采用全站儀動態(tài)實時監(jiān)測和部分監(jiān)測，既包括對主體結(jié)構(gòu)的監(jiān)測也包括對臨時支撐系統(tǒng)的監(jiān)測。鄲揭范恭灰獄差糞窯余扭酵窗硼姓撾崗參則腸蛻笆鼠嗅鴕譏皺瑟恬潰似烘國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

卸載照片吻嗡吳巍疹摘賓蟹掘郴哄南做違摟靠逗朔德豫徒串弦岔北薯箭茫癰碼藻膨國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)工程

殼體各測點變形值與理論值對比。頂環(huán)梁單位：mm測點Y向位移X向位移Z向位移計算實測Δ計算實測Δ計算實測Δ正北點向南36向南342向西1向東34向下151向下1429正南點向南36向南297向西1向東34向下97向下898正東點向南36向南351向西4向西51向下77向下725正西點向南36向南360向東4向東73向下78向下735叮礎(chǔ)始敵遇類嚇錘鹼避絳晚賽指呵濱謂犯捏權(quán)瘴燭嶄陪碗僵斯鞭技酷錦刮國