采用液压设备进行钢结构施工的关键技术

采用液压设备进行钢结构施工的关键技术

主要设备

1、采用液压设备进行钢结构施工主要用于钢结构提升(顶升)、滑移、卸载等。

2、对应的液压设备分别是液压提升器、液压爬行器或牵引器、液压千斤顶。基本特点

1、液压设备运行平稳，可靠性好，速度一般控制在8~18m/h。

2、按既定的路线运行，一般偏移角度控制好。

爬行器一般放置在轨道上，沿轨道运行；轨道可以是直线或曲率半径较大的曲线；

提升器或牵引器通过钢铰线与随动结构相连，一般只能够直线运行；

液压千斤顶一般直接与结构连接，自身运行方向固定。

3、随动物体与液压设备一起构成机构，力学分析模型的约束较难设定。

对于采用柔性连接(一般为钢铰线)的体系，可以考虑采用轨道限制其运行方向；

由于运行缓慢，可以采用静力计算方法。

4、可以采用计算机控制，同步性较好，可以在远离施工点进行监控。

5、局部荷载较大，局部承载点设计非常关键。

液压提升

液压提升常用于大型龙门吊安装、桁架安装等。

液压提升实例——长兴岛200t龙门吊提升安装

一、支撑塔架设计要点：

1. 风荷载取值：提升时间大约为7~15天，但塔架会重复使用，按10年重现期考虑。

2. 组合系数取值适应：以恒载及风荷载为主要荷载，1.35恒载、1.2恒载+1. 4风荷载；

3. 由于塔架高度较高，一定要考虑其稳定性，但为了避免设计过大，要考虑缆风作用；

4. 要按格构式柱计算满足规范要求，同时要进行有限元分析，考虑与缆风的共同作用；

5. 为了重复使用，考虑到加工与安装的方便，采用标准节与非标准节相结合的方式；

6. 控制加工与安装偏差，避免产生过大的次弯矩。

二、提升梁设计要点：

1. 设计重量要满足吊装要求，但设计过大时，可以考虑采用双梁和分段；

2. 手算时要求满足强度、刚度、整体稳定性及局部稳定性的要求；

3. 考虑油缸及支座处局部荷载过大，通过局部加劲加密满足局部强度及稳定性要求。

三、大梁主吊点设计及大梁本身加固：

1. 大梁上翼缘较薄，一般为14~20mm，但承载力要达到250t以上，吊点及大梁加固要统筹考虑。最好是在大梁设计时能够同时考虑大梁安装的要求。

2. 尽可能增加主吊耳的板件数量，减少板件厚度，吊耳板能够伸入大梁内部，能够连接到大梁侧面腹板上；

3. 主吊耳的净截面满足承载要求，销轴抗剪强度与孔壁承压强度满足规范要求；

4. 要对主吊耳与大梁加固的部分进行有限元分析，分析的范围至少是加固区域的3倍，约束条件要适当，采用板壳单元更为合理与实用。

主吊点与钢铰线锚具的连接

四、滑移小车设计要点：

1. 要考虑小车与地面铺设钢板之间的摩擦，防止小车的前倾与后翻；

2. 除了局部强度及稳定性的要求外，要对小车进行有限元分析；

3. 提升过程中，采用卷杨机牵引时要控制刚腿两个点的同步，与大梁提升密切配合。

4. 刚性腿滑移小车可以考虑采用成品的滑移小车代替。

刚性腿滑移小车的安装

滑移安装实例——五棵松篮球馆

五棵松篮球馆双向正交桁架一、五棵松篮球馆滑移概述：

1. 由于滑移过程缓慢，可以采用静力分析。

2. 通过计算，认为滑移过程中变形过大，因此增加中间滑道；

3. 采用三滑道六轨道，对滑移过程中的同步性要求较高；

4. 由于桁架下弦标高不一致，因此采用树状支撑进行调平。

5. 爬行器的推力作用于树状支撑底部，因此将前后支撑连接起来，以保证滑移过程中的平稳性。

中滑道及树状支撑

二、滑移分析要点：

1. 爬行器的荷载作用为主动荷载，可以考虑采用杆件的初始应变进行模拟；当然最好开发一种新单元模拟。

2. 对远离爬行器的位置施加水平约束。