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获奖项目名称
大跨度柱面网格结构生产状态下建造技术研究与应用
主要完成单位
山西建筑工程集团有限公司、太原理工大学、山西工程职业学院
主要完成人
李海旺、翟桂庆、杨秀刁、杜雷鸣、郝明霞、姚方育、郭霖、宋夏芸、张洁、聂丽云、赵惠文、韩俊伟、刘帅、张鹏、关颖
一
项目背景
三心圆柱面网格结构外形与堆煤形状相似被广泛应用在煤炭、电力、化工等行业堆料场地封闭。针对传统建造方法存在施工速度慢、场地需求多、正常生产需求难以保证、绿色环保等问题，项目组基于稳定理论、模拟分析、监测控制、卸载就位等技术，并结合公司三十多年的空间网格施工经验，经过持续的理论计算和仿真模拟分析，在百余项煤场、料场封闭项目中进行了实践、验证，有效解决了施工场地有限、技术措施成本高、结构易失稳等问题。
二
创新成果
01
研发了一种空间网壳结构山墙起步安装的施工方法。起步跨位置选取及其就位合拢过程中的受力状态及起步跨的整体稳定性是关键。提出了以山墙与网壳网格组成三面稳定结构作为基本单元，按照由两端向中间、从下向上、两端筒壳网格逐排向上阶梯状递减，用于空间网壳结构山墙起步安装，以便有效控制悬臂拼装时结构的变形和安装精度；采取在起步单元两侧对称拉设缆风绳的方法，增强已安装部分的侧向稳定性，并在网壳内弦增设临时支撑、采用山墙两端柱面网壳阶梯递减的安装方法降低倾覆力矩，保证了结构安装的稳定性。
02
提出了一种柱面拱桁架结构的三轨道双向顶推滑移施工方法，构建了基于施工全过程模拟分析确定传感器精准布置方案，进行施工过程实时监测的方法。在结构跨度方向两边支座及中部支撑塔架上部设三条滑移轨道，对拱桁架顶推滑移全过程工况进行动态分析，并根据分析结果对施工方案进行优化，确定滑移单元、滑移方向、顶推位置、滑移速度及同步控制等。基于施工全过程的模拟分析，确定滑移安装过程中各施工阶段关键杆件和关键节点位置，精准布设检测设备，对施工过程中最不利杆件应力和最大节点位移的实时监测，根据监测数据对施工过程进行实时控制，确保各顶推点实时同步。应用滑移支座、传力牛腿、侧向限位梁及限位梁支撑等抵侧向水平推力，确保整体结构刚度和稳定性。采用反射贴片，应力应变、数据同步传输、预警值等措施同步监测控制措施，对安装滑移过程实施同步监控。
03
研发了围护结构安装定位精度的控制方法和围护结构的高效运输装置。提出了一种钢网壳檩条连接节点板制作模具，用以解决由于节点板角度不标准而导致檩条在安装过程中出现位置角度偏差的问题。屋面板水平运送技术，输送板位置移动灵活、不易损坏、变形，安装效率及安全性能高。
三
推广应用
成果技术已在山西焦化煤场全封闭、漳电同华储煤场、内蒙古国家能源西来峰焦化厂等百余项工程中进行了实践、验证并推广应用，具有较强的可操作性及创新性，为国内外类似工程施工提供了极具价值的实践参考和成果借鉴，具有较强的现实指导意义和广阔的推广应用前景。