大跨度網架工程坍塌分析及處理研究.pdf

1、大跨度網架結構在建筑物中的應用十分廣泛，我國更是享有“網架大國”的美譽，網架結構的理論研究和制作安裝水平均處于國際領先地位。盡管網架結構已經發(fā)展的比較成熟，但近年來無論國內外都還是發(fā)生了許多網架工程坍塌事故，造成了巨大的損失，產生了惡劣的社會影響。尤其是在網架跨度不斷增大、結構體系和結構形式不斷優(yōu)化創(chuàng)新的今天，更有必要對眾多網架結構的坍塌破壞原因進行整理分析，同時結合事故的處理方法，對現今網架結構設計、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，從中總結規(guī)律，提出對策，為今后的設計施工提供借鑒。 本文以昆山國際展覽館網架工程坍塌事故為背景，對大跨度網架結構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研究成果如下： 1．通過對眾多網架結構工程事故整理分析發(fā)現，導致網架事故的原因目前主要集中在設計失誤、制作粗糙、施工隨意、管理混亂和使用不當等方面，尤以設計方面的失誤最為嚴重，成為現階段大規(guī)模網架倒塌事故的主要原因。本文結合具體工程實例對各

3、方面存在的問題進行了詳細說明，并舉出了目前網架結構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，從結構選型、構造措施、節(jié)點設計和施工質量等方面入手，對造成事故的根本原因和直接原因進行了探究。 分析認為，原結構選型、設計存在嚴重問題，這是造成網架事故的主要原因。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，使得結構的剛度和整體穩(wěn)定性都較差，致使網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，原結構的節(jié)點設計也存在不妥之處，螺栓球節(jié)點不宜用于平面桁架結構中，特別是考慮到該結構的跨度、面積以及設計形式，更應使用相貫節(jié)點。 該網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計軟件SAP2000對原結構進行了計算分析，進一步印證了對事故原因的判斷。計算結果顯示，結構整體穩(wěn)定性較差，橫向

5、桁架易發(fā)生平面外失穩(wěn)，且縱向系桿的應力和變形相對于其他桿件都過大，模態(tài)分析的結果還反映出結構剛度分布不合理，桁架間連接較薄弱。這也與結構“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．根據對事故原因分析的結果，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構剛度及穩(wěn)定性不