论文部分内容阅读
指环型摩天轮结构是区别于轮辐式摩天轮结构的一种新颖的摩天轮结构形式。常见的轮辐式摩天轮巨大的轮盘支承在连接塔柱底部的横轴上,轮盘中间一般采用柔性拉索体系、刚性桁架杆件体系或者拉索与刚性支撑结合的方式,形成可以绕横轴旋转的结构形式,而指环型摩天轮则仅有轮盘构成,轮盘构架内是一个很大的空洞,透视效果好,摩天轮的轮箍紧贴在外圆的构架上,靠驱动轮转动轮箍,同样也使观光舱沿着轮盘的构架旋转。整个构架横向刚度很大,因而观光舱转动平稳。本文针对这样的结构,对其施工方案进行了分析与选择,确定应用辅助桅杆拉索悬臂施工的方法对此结构进行施工,并根据施工过程模拟分析进行结构优化及确定关键构造与安装工艺。本文的研究成果成功地应用于常州紫荆公园景观塔的工程实践。
本文根据指环型摩天轮结构的工程特点,突破了传统的轮辐式摩天轮结构通常采用的高空散装法、地面拼装整体吊装法、地面组装高空拼装法、侧旋转法、两侧并进法和中心旋转法安装的局限,首次针对指环型结构(落地圆环)提出辅助桅杆拉索悬臂施工工法。
为了将辅助桅杆拉索悬臂施工方法应用于国内首例采用创新形式的指环型摩天轮结构——常州紫荆公园景观塔工程,本文对各种辅助桅杆悬臂拉索施工方法进行了分析与研究,并根据工程特点对施工方案进行了详细部署与优化,针对如何应用辅助桅杆悬臂拉索施工方法进行结构安装以及如何应用有限元软件对施工全过程进行施工模拟进了阐述,提出了现场施工监测和控制的原则。
在辅助桅杆拉索悬臂施工方法应用的实践中,本文结合常州紫荆公园景观塔的施工过程,对指环型摩天轮结构的施工调控过程、施工调控计算方法以及其他主要工艺进行了阐述。并根据施工过程中的最不利状态进行了风荷载和几何初始缺陷影响下的稳定性分析,得出环形结构合拢前后的结构状态为施工过程的最不利稳定状态。针对重大公共建筑工程安全要求的特点提出了设置缆风绳作为安全的第二道防线,进一步保证了施工过程的安全性。最后根据安装工艺的要求对临时拉索、桅杆、相关节点及千斤顶对顶结构等进行深化设计,通过理论的刚度验算和有限元模拟分析验算了钢箱梁的刚度和局部应力。
通过对结构下半部分安装过程中的结构变形监测与分析,以及与其它安装方法的经济效果对比分析,得出了采用辅助桅杆拉索悬臂施工法安装指环型摩天轮结构或者巨型落地圆环结构不仅可以保证结构成型后的圆整度,还具有较高的经济价值。