大跨度網(wǎng)架工程坍塌分析及處理研究.pdf

1、大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在建筑物中的應(yīng)用十分廣泛，我國更是享有“網(wǎng)架大國”的美譽，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的理論研究和制作安裝水平均處于國際領(lǐng)先地位。盡管網(wǎng)架結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，但近年來無論國內(nèi)外都還是發(fā)生了許多網(wǎng)架工程坍塌事故，造成了巨大的損失，產(chǎn)生了惡劣的社會影響。尤其是在網(wǎng)架跨度不斷增大、結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)形式不斷優(yōu)化創(chuàng)新的今天，更有必要對眾多網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的坍塌破壞原因進行整理分析，同時結(jié)合事故的處理方法，對現(xiàn)今網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計、制作、施工、管理各環(huán)節(jié)中存在的問題

2、和漏洞加以研究，從中總結(jié)規(guī)律，提出對策，為今后的設(shè)計施工提供借鑒。 本文以昆山國際展覽館網(wǎng)架工程坍塌事故為背景，對大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的坍塌原因及事故處理措施進行了研究，全文所做的工作和相關(guān)研究成果如下： 1．通過對眾多網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程事故整理分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致網(wǎng)架事故的原因目前主要集中在設(shè)計失誤、制作粗糙、施工隨意、管理混亂和使用不當?shù)确矫妫纫栽O(shè)計方面的失誤最為嚴重，成為現(xiàn)階段大規(guī)模網(wǎng)架倒塌事故的主要原因。本文結(jié)合具體工程實例對各

3、方面存在的問題進行了詳細說明，并舉出了目前網(wǎng)架結(jié)構(gòu)事故中常用的處理方法及注意事項。 2．本文對昆山國際展覽館大面積倒塌事故進行了詳細的分析，從結(jié)構(gòu)選型、構(gòu)造措施、節(jié)點設(shè)計和施工質(zhì)量等方面入手，對造成事故的根本原因和直接原因進行了探究。 分析認為，原結(jié)構(gòu)選型、設(shè)計存在嚴重問題，這是造成網(wǎng)架事故的主要原因。尤其是斜腹桿和交叉支撐等重要桿件的抽除、縱向系桿的薄弱，使得結(jié)構(gòu)的剛度和整體穩(wěn)定性都較差，致使網(wǎng)架在較小的擾動下就發(fā)生大

4、面積連續(xù)倒塌事故。同時，原結(jié)構(gòu)的節(jié)點設(shè)計也存在不妥之處，螺栓球節(jié)點不宜用于平面桁架結(jié)構(gòu)中，特別是考慮到該結(jié)構(gòu)的跨度、面積以及設(shè)計形式，更應(yīng)使用相貫節(jié)點。 該網(wǎng)架工程施工過程中操作方式不當、更換桿件時不采取防護措施、螺栓球節(jié)點“假擰緊”等問題的存在成為導(dǎo)致事故發(fā)生、破壞蔓延的直接原因。 本文采用通用有限元分析與設(shè)計軟件SAP2000對原結(jié)構(gòu)進行了計算分析，進一步印證了對事故原因的判斷。計算結(jié)果顯示，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性較差，橫向

5、桁架易發(fā)生平面外失穩(wěn)，且縱向系桿的應(yīng)力和變形相對于其他桿件都過大，模態(tài)分析的結(jié)果還反映出結(jié)構(gòu)剛度分布不合理，桁架間連接較薄弱。這也與結(jié)構(gòu)“在縱向系桿被突然剪斷后，橫向桁架沿平面外發(fā)生連續(xù)性倒塌”的破壞過程、破壞機理相吻合。 3．根據(jù)對事故原因分析的結(jié)果，本文提出了包括加固方法和拆除重建方法兩大類共七種的處理方案，并通過有限元分析軟件SAP2000和ANSYS對各方案加以計算、分析、對比，以保證加固方案能夠改善原結(jié)構(gòu)剛度及穩(wěn)定性不