時間：2023-05-31 08:55:47
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇桁架結構，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
近年來，隨著我國鋼鐵產量的不斷增長，鋼結構以其自身的優勢，在建筑中所占的比例越來越大，鋼管結構也取得較大的突破。鋼管結構的最大優點是能將人們對建筑物的功能要求、感觀要求以及經濟效益要求完美地結合在一起。鋼管結構中的管桁架結構以它獨特的優勢受到人們的青睞。
1、管桁架結構的受力特點
管桁架，是指用圓桿件在端部相互連接而組成的格構式結構。與傳統的開口截面（H型鋼和I字鋼）鋼桁架相比，管桁架結構截面材料繞中和軸較均勻分布，使截面同時具有良好的抗壓和抗彎扭承載能力及較大剛度，不用節點板，構造簡單；制作安裝方便、結構穩定性好、屋蓋剛度大。空間三角形鋼管桁架在受到豎向均布荷載作用的時候，表現出腹桿抗剪、弦桿抗彎的受力機理。弦桿軸力的主要影響因素是截面的高度，而豎面斜腹桿軸力的主要影響因素是豎面腹桿與豎直線的傾角，水平腹桿在豎向荷載作用下的受力較小，但是如果受到明顯的扭矩作用的話，必須考慮適當加大其截面尺寸。
2、管桁架結構的結構計算
2.1設計基本規定
立體桁架的高度可取跨度的1/12～1/16；立體拱架的拱架厚度可取跨度1/20～1/30，矢高可取跨度的1/3～1/6。弦桿（主管）與腹桿（支管）及兩腹桿（支管）之間的夾角不宜小于30°。當立體桁架跨度較大（一般認為不小于30m鋼結構）時，可考慮起拱，起拱值可取不大于立體桁架跨度的1/300（一般取1/500）。此時桿件內力變化“較小”，設計時可按不起拱計算。管桁架結構在恒荷載與活荷載標準作用下的最大撓度值不宜超過短向跨度的1/250，懸挑不宜超過跨度1/125。對于設有懸掛起重設備的屋蓋結構最大撓度不宜大于結構跨度的1/400。當僅為改善外觀要求時，最大撓度可取恒荷載與活荷載標準作用下撓度減去起拱值。一般情況下，按強度控制面而選用的桿件不會因為種種原因樣的剛度要求而加大截面。
2.2一般計算原則
管桁架結構應進行重力荷載及風荷載作用下的內力、位移計算，并應根據具體情況，對地震、溫度變化、支座沉降及施工安裝荷載等作用下的位移、內力進行計算，內力和位移可按彈性理論，采用空間桿系的有限元方法進行計算。對非抗震設計，作用及作用組合的效應應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》進行計算，在桿件截面及節點設計中，應按作用基本組合的效應確定內力設計值；對抗震設計，地震組合的效應應按現行國家標準《建筑抗震設計規范》進行計算，在位移驗算中，應按作用標準組合的效應（不乘荷載分項系數）的效應確定其撓度。分析管桁架時，當桿件的節間長度與截面高度（或直徑）之比小于12（主管）和24（支管）時，也可假定節點為鉸接。外荷載可按靜力等效原則將節點所轄區域內的荷載集中作用在該節點上。當桿件上作用有局部荷載時，應另行考慮局部彎曲應力的影響。結構分析時，應考慮上部空間網格結構于下部支承結構的相互影響；另外應根據結構形式、支座節點的位置、數量和構造情況以及支承結構的剛度，確定合理的邊界約束條件。支座節點的邊界約束條件，應按實際構造采用無側移或一側可側移的鉸接支座或彈性支座。
2.3靜力計算
管桁架結構應經過位移、內力計算后進行桿件截面設計，如桿件截面需要調整應重新進行設計，使其滿足設計要求。設計后，桿件不宜替換，如因備料困難等原因必須進行桿件替換時，應根據截面及剛度等效的原則進行，被替換的桿件應不是結構的主要受力桿件且數量不宜過多（通常不超過全部桿件的5%），否則應重新校核。分析管桁架結構因溫度變化而產生的內力，可將溫差引起的桿件固端反力作為等效荷載反向作用在桿件兩端節點上，然后按有限元法分析。
2.4抗震計算
在單維地震作用下，進行多遇地震作用下的效應計算時，可采用振興分解反應譜法，對于體形復雜或重要的大跨度結構應采用時程分析進行補充計算。采用時程分析法時，應按建筑場地類別和設計地震分組選用不少于兩組的實際強震記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線，其平均地震影響系數曲線應與振形分解反應譜法所采用的地震影響系數曲線在統計意義上相符。加速度曲線峰值應根據與抗震設防烈度相應的多遇地震的加速度時程曲線最大值進行調整，并應選擇足夠長的地震動持續時間。當采用振形分解反應譜法進行管桁架結構地震作用分析時，建議至少取前25～30個振形，對體形特別復雜或重要的需要取更多振形進行效應組合。在抗震分析時，應考慮支承體系對其受力的影響。此時可將桁架結構與支承體系同時考慮，按整體分析模型進行計算；也可把支承體系簡化為管桁架結構的彈性支座，按彈性支承模型進行計算。在進行結構地震作用效應分析時，對于周邊落地的管桁架結構，阻尼比可取0.02，對有混凝土結構支承的管桁架結構，阻尼比取0.03。對于體形復雜或較大跨度的管桁架結構，宜進行多維地震作用下的效應分析。進行多維地震效應計算時，可采用多維隨機振動分析方法、多維反應譜法或時程分析法。
2.5計算軟件
目前，能對桁架結構進行前處理分析驗算，后處理節點設計出圖的有STS、STCAD、MST2006、3D3S。STS桁架模塊能方便建立平面桁架模型，但不能建立空間桁架模型。STCAD的建模以及模型編輯功能都比較強，但是操作上比較不便，截面定義、分組繁瑣，其后處理節點設計的參數比較豐富。MST2006的桁架模型基本上套用網架模型的驗算功能。3D3S可方便輸入單元、節點、局部單元荷載，各種工況荷載都可以通過導荷載的方式由面荷載轉化為節點荷載，風荷載可自動考慮風壓高度變化系數、風振系數；可套用多種規范進行驗算，特有同一模型中對不同的單元采用不同的控制參數功能；可方便輸出模型以及每一單元在各工況、組合下的內力、位移、應力比圖；后處理節點設計中，可進行圓管相貫節點設計，圓管與矩型管連接節點設計，多管相交相貫節點設計；管桁架板支座、焊接球支座設計；能輸出腹桿相貫線數控切割數據；因此，工程中最常使用計算軟件為3D3S。
3、桁架截面尺寸變化對其內力的影響
對于空間三角形鋼管桁架而言，當確定了截面高度、上弦寬度以及節間長度后可確定一種截面形狀。隨著上弦寬度的變化，弦桿的內力基本上保持不變，但是腹桿和跨中撓度都有顯著的變化。上弦寬度的增加，造成豎面腹桿的傾角相應增加，豎面腹桿的軸力在持續增加，傳遞到水平面上垂直腹桿的力也在增加。同時，豎面腹桿軸力的增加也造成了桿件剪切變形的增加，反映到結構即是結構跨中撓度的增加。在截面彎矩不變的情況下，上下弦桿的內力也僅僅是當截面高度有變化的時候，才會發生較大幅度的變化，跟其它的截面參數沒有關系。同時隨著截面高度的增加，由于傾角的減少，腹桿的軸力表現持續的減少，而由于彎曲變形和剪切變形的減少，跨中的撓度也逐漸變小。截面高度是影響構件選擇尤其是弦桿選擇的一個非常重要的因素，其對結構剛度的影響也是非常顯著的，遠大于其它因素。節間長度的大小會直接導致腹桿夾角的改變。改變節間長度以后，弦桿的內力略有變化；同時腹桿的軸力有了相應的變化，隨著節間長度的增加，豎面腹桿的傾角相應增加，所以豎面腹桿的軸力在持續加大，傳遞到水平面上垂直腹桿的力也在增加。跨中撓度也隨著節間長度的增加呈減少的趨勢，最后趨于穩定。從中可以看出如果腹桿布置過密，對結構的剛度沒有起到積極的作用，反而加大了跨中撓度。但節間長度也并非是越大越好，為了保證腹桿與弦桿的連接的可靠，一般的傾角控制在35°～55°之間。
4、結論
管桁架結構因具有造型美觀、制作安裝方便、結構穩定性好、屋蓋剛度大、經濟效果好等特點，已廣泛用于公共建筑中。在設計過程中，必須把握管桁架的受力特點，才能設計出安全可靠、經濟美觀的管桁架項目。
參考文獻
[1]《鋼結構設計規范》.GB50017-2003
[2]《空間網格結構技術規程》.JGJ7-2010
關鍵詞：屋面鋼結構；桁架施工；安裝
近年來，屋面鋼結構在我國城市鋼結構建筑施工中得到了極其廣泛的應用。其鋼結構屋面與其他屋面結構相比較而言，有著以下優勢：使用拉索來進行固定，能夠在結構中發揮出巨大的作用，有效的提升預應力場，采取部分平衡的方式來減少工程所需要的鋼材數量以及荷載量；為大跨度建筑結構的屋蓋梁柱提供了更為良好的彈性支點，并且使得下部的柱體距離也擴大，節省了工程建造資金。下文主要針對某鐵路客站的屋蓋拉索工程作為主要的注意動向，并且全面詳細的闡述了該屋面的桁架施工技術。
1 鋼桁架的加工制作
1.1 主桁架的加工
1.1.1 翼緣和腹板制作。
a.弧狀箱體腹板采用數控切割下料，若腹板存在拼接焊縫應先拼接再切割，下料完畢通過實樣檢驗精度；翼緣先下長方形，再用火焰配合壓力煨彎成型。b.翼緣拼接長度不小于2 倍的翼緣寬，腹板拼接長度不小于608mm，且兩者焊縫必須錯開200mm以上。
1.1.2 箱體的組裝。
a.腹板組裝用焊接襯板。b.以腹板作為裝配基準平面，平面度允許偏差在2mm以內。c.加工完成的隔板定位在翼板上，隔板與翼板之間的裝配間隙不得大于0.5 mm。d.定位好后，檢驗隔板垂直度，隔板與翼板的垂直度不得大于1mm。隔板的中心線應與組裝基準面的中心線在同一平面上。e.構件U形組裝：將隔板位置線（雙劃線）引至翼緣板和腹板上，并打上洋沖眼。用（ 氣體保護焊焊接內隔板，并做隱蔽焊縫檢驗。f.構件口形組裝：組裝蓋板；主焊縫CO2焊打底及焊接；電渣焊鉆孔；隔板電渣焊。構件組裝示意圖見圖1。
1.1.3 屋架主桁架熱軋成品方管構件的加工。
熱軋成品在制造的過程中，應當來進行拋丸預處理，在其底漆完全涂裝完畢之后，再將其使用到下料施工中。其中的節點內部的隔板要利用斷開方管的方式來進行施工，只有所有內部隔板焊接完畢之后，才能夠對方管進行設置。
1.2 次桁架圓管制作
1.2.1制作流程：原材料檢查——拋丸、涂底漆一組對焊接探傷一圓管下料、相貫線切割一標識一打包、出廠。
1.2.2 拼接要求：a.鋼管的最小對接長度不應小于2 倍的直徑且不應小于500mm。對接位置應錯開節點位置不小于100 mm的距離。b.原則上腹桿不允許對接，如果必須對接，每根腹桿中最多只允許有一個對接接頭，最短的管子不能小于2 倍的管子直徑且不能小于800 mm。c.鋼管與鋼管之間的對接，內部一定要設置襯管，焊縫質量等級為一級。
1.2.3 彎管采用機械拉彎或者火焰煨彎兩種方式加工。
1.3 復雜節點做法
主桁架的節點以及次桁架圓管來進行節點連接過程中，所應當采取的正確做法是：由于主桁架與次桁架這兩者的節點圓管牛腿數量較多，無論是進行焊接還是定位處理，都有著極大的施工困難，該組合節點應當在施工的過程中，嚴格按照工程事先所給予的三維坐標來對連接節點進行定位，在精確定位完成之后，才能夠依次將牛腿進行焊接。
1.4 桁架預拼裝
1.4.1主桁架的預拼裝。a.先選擇——平臺（大小、剛度、平整度均符合要求）按照桁架起拱圖放出地樣。保證桁架整體框架尺寸及各牛腿之間的尺寸（水平方向、豎直方向、對接線方向）。b.復查地樣無誤后，利用水平儀，依據施工詳圖調整胎架底面、頂面標高，將胎架按照地樣擺放就位并加以固定。c.胎架的設置：遵循“每個構件兩個支點”的原則。胎架平整度要求小于3mm。
1.4.2 構件就位。
a.先把主桁架端頭節點及除點與弦桿相連的一根構件外的所有參與預拼裝的單根構件吊上預拼裝胎架進行定位，注意定對各桿件的中心軸線，然后與胎架定位。b.量取實際長度尺寸（同時考慮現場焊接預放的焊接收縮余量值）進行切割節點與弦桿相連處的一支弦桿的端面余量，切割余量時必須注意焊縫間隙尺寸，然后再定位安裝此段弦桿，定位時必須定對縱橫向中心線及節點角度線、坡口間隙，定位完畢，再焊接各相應的節點。c.根據已定位好的弦桿，同樣量取腹桿節點間的實際尺寸，加上現場焊接收縮余量后，切割腹桿的端面余量，吊上所有節點和腹桿，用安裝緊配銷軸進行定位，全面檢查所有連接接口處板邊差、坡口間隙、節點定位偏差。d.驗收合格后，必須做好各連接接口處的對合標記、中心線、對合線、標高線、水平線標記，并用洋沖眼標記，同時做好各種數據的測量記錄表，提供現場安裝用。
2 屋面鋼結構桁架施工準備
2.1 在對桁架進行施工之前，必須要及時的對施工所涉及到的各項技術加以統計，其技術資料包括了以下幾個方面：桁架工程整套施工圖紙、桁架螺栓力學以及性能報告、鋼管物理性能測試、材料成分分析、電焊焊接合格證書復印證件等各個方面的資料。
2.2 安裝前工地現場應搭設好工程所需腳手架和做好安裝隊生活與施工準備工作。
2.3 安裝前桁架各零部件的加工完畢，驗收l：l 單元拼裝合格后，全部進場到位。
3 屋面鋼結構桁架安裝
3.1 安裝前準備工作
3.1.1 在進行安裝之前，必須要對桁架的支座軸線以及標高來進行全面詳細的檢查，桁架的軸線以及標高的位置必須要保證能夠與工程設計的圖紙和要求完全符合。
3.1.2 桁架進行安裝前，還要對桁架制作混凝土強度是否符合標準進行全面詳細的檢查，其桁架支座的混凝土應當保持與目前各項質量規定之后才能夠進行安裝。
3.1.3 搭設支撐架，放線布置好各支點位置與標高。并設計布置好臨
時支點，臨時支點的位置、數量經過驗算確定。
3.1.4 臨時支點選用千斤頂逐步調整桁架高度。
3.2 安裝工藝流程
3.2.1 按照工程施工的具體需求，依照施工現場所具有施工條件，利用高空散裝的方式來對其進行安裝，從而將橫舉哀的所有安裝零件都運輸到平臺之上進行堆放，在堆放完畢之后，再按照工程施工圖紙對每一個零件進行核對，依照圖紙上的編號來依次進行安裝。
3.2.2 具體安裝步驟：a.下弦桿與下弦球的組裝：根據安裝球的編號先固定下弦球，找準中心連接下弦桿與另一頭水準測量對角尺寸正確后進行點焊。b.腹桿的組裝：安裝腹桿時必須校正上弦桿和下弦桿的位置，后進行焊接。腹桿與上弦球的組合就成為向下四角錐，腹桿與上弦球連接的高強螺栓全部擰緊，腹桿下面連接下弦球進行點焊，主要是為上弦桿的安裝起調整作用。c.上弦桿的組裝：四根上弦桿組合即成向上四錐體系，上弦桿安裝順序由內向外，根據已裝好的腹桿錐體排列，高強螺栓先后擰緊（包括松動的腹桿）。
4 結語
綜上所述，屋面鋼結構桁架在進行安裝施工的過程中，只有使用了支撐件才能夠達到工程建設的設計要求，并且還能夠充分滿足吊裝過程中的穩定性、簡便性支撐要求。該項目施工具有較高的經濟效益，能夠有效的提升工程質量。這對于現代鋼結構工程發展來說有著極其重要的意義。
參考文獻
[1] 蔡祖暢. 淺談鋼管混凝土柱在工程中的施工[J]. 科技風. 2009（04）
[關鍵詞]鋼結構桁架梁 流程研究 提高效率
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：
1 前言
近幾年，空間大跨度及多功能鋼結構因為用途廣泛、造型獨特美觀、施工周期短和材料可回收環保特性等多種原因已廣泛的應用于會展中心、火車站、飛機場和體育場館等大型民用標志性建筑中。大型鋼結構建筑中以采用了空間管桁架結構形式最為常見，故掌握管桁架正確的施工流程顯的尤為重要，而桁架梁拼裝制作為桁架施工流程的重中之重。
2 鋼桁架梁制作流程總結
2.1 圖紙加工圖深化
我國大部分設計院出的鋼結構施工圖都無法達到拿到手就可以施工的程度，必須由專業廠家根據現場實際情況和施工方案進行加工圖的深化，根據鋼結構設計規范和施工驗收規范應先繪制桁架加工圖，加工圖中主要包括桁架的制作工藝要求、連接節點的細化放樣、變徑管、外包管、耳板在桁架梁上的放樣，所有組成桿件的規格、長度、弧度、彎弧半徑的標注、桿件的編號和桁架梁的分段等。在加工圖的基礎上在CAD中進行三維空間實體的建模，進行相貫線桿件的放樣，如下圖所示。
圖一：桁架加工圖
圖二：桁架實體建模圖
2.2 桁架材料備料
根據桁架加工圖和三維實體圖，可以計算出桁架梁桿件所需的所有材料的下料長度，匯總得出桁架所需材料的理論量，再依據企業以往施工的材料損耗，可以計算出桁架梁材料的備料量，最終進行材料采購。
2.3 桿件加工
根據加工圖進行弦桿下料，需要彎弧的用彎管機進行彎制，用實體建模圖進行相貫線桿件放樣，并將相貫線程序導入數控相貫線切割機進行效率，桿件下料完成后進行拋丸除銹，刷底漆一遍，并按照圖紙對桿件用記號筆進行編號。
2.4 桁架桿件的打包和裝車運輸
通常情況下，桁架桿件由加工廠進行加工后，打包裝車后運輸至施工現場進場拼裝焊接。桁架桿件的打包對桁架梁制作影響較大，桿件的打包應該按分段后的桁架桿件編號進行，即同一段桁架的桿件應打包在一起，打包后將桁架桿件運輸至施工現場，裝車必須安裝現場桁架梁制作的順序進行，并且保證同一段桁架的材料裝在同一輛貨車，既減少了桁架拼裝時找桿件的時間，又縮小現場材料的堆放面積，從而提高了桁架梁的制作效率，同時減少了桿件不必要的丟失。
2.5桁架拼裝與焊接
桁架拼裝前通常在現場胎架上完成，桁架梁胎具應根據桁架幾何尺寸在CAD中放樣制作，胎具材料主要采用型鋼制作而成，制作完成前后均需要測量人員用全站儀進行測量，與圖紙無誤后方可進行桿件拼裝，拼裝時應根據加工圖桿件編號一一對應進行安裝，按照先弦桿，其次直腹桿、最后斜腹桿的原則進行，待拼裝完成后，方可進行焊接，桁架梁桿件的焊接要求一般為對接焊縫為一級焊接，相貫線焊縫為熔透角焊縫，待焊縫探傷合格后方可下胎，下胎前，用記號筆在桁架弦桿端頭標記桁架標號和方向。
圖三：桁架制作用胎具圖
3、總結
通過對鋼結構桁架梁制作流程的研究發現，正確合理的制作流程能夠節約大量的人力、物力、財力，在此同時提高了桁架制作的效率，加快了整個鋼結構施工進度，科學合理的降低了施工總成本。
參考文獻：
[1] 路克寬，鋼結構工程便攜手冊[M]，北京：機械工業出版社，2003；
關鍵詞：元胞自動機；桁架結構；局部法則；鄰居
中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A
0引言
元胞自動機的概念是J. Von Neumann 和 Stan Ulam 在上世紀提出 [1] 。Von Neumann認為元胞自動機是一種通用的模型，能夠應用于不同的領域。1970年數學家John Conway 提出了著名的生命游戲機的概念 [2], 其動機也是要尋找能導致復雜行為的簡單規則。根據Von Neumann規則，生命游戲機是一個具有計算通用性的元胞自動機。
上世紀90年代Stephen Wolfram研究了一組簡單的一維的元胞自動機[5]，表明盡管簡單的規則（現在被稱為Wolfram規則）也能夠模擬復雜行為。他注意到，元胞自動機是一個離散的的動力系統，因而即使在非常簡單的構架下，它亦顯示出許多連續系統中遇到的行為。他的研究給后來致力于應用CA模型的研究者們指明了方向。
元胞自動機(Cellular Automata)是空間和時間都離散，物理參量只取有限數值集的理想物理系統。它是一個數學、物理學、計算機科學、生物學和系統科學多學科的交叉和邊緣領域，是復雜系統的重要研究方法之一。它將結構的整體求解變成局域分析，通過力的局域間的不平衡傳遞達到最終的整體平衡，并且不需要象有限元那樣形成整體剛度矩陣和求解整體平衡方程，對計算機容量要求極低，因此在大型復雜結構的計算方面具有良好的前景。
本文將CA應用于結構分析，并將CA算法的結果與FEM結果做了對比，證實了將CA應用結構分析的可行性。
1元胞自動機
元胞自動機由元胞，元胞的狀態空間，鄰居及局部規則四部分表示。
元胞自動機模型可以讓簡單的單元在局部規則的作用下產生各種復雜的系統狀態。這種模型的結構簡單，它是由很多的抽象的元胞集合在一起，每一個元胞都代表一種狀態，可以包括很多狀態參數，局部法則應用于每一個元胞時，元胞的狀態發生改變。由于元胞自動機可以演化復雜系統，使得其應用于桁架結構成為可能。下面分別分析元胞自動機模型要素與空間桁架的相似性。
(1) 元胞
又可稱為單元，或者基元，是元胞自動機的最基本的組成部分，元胞分布在離散的一維，二維或者多維維歐幾里德空間上。理論上的元胞空間通常是在各維上是無限的，但卻無法在計算機上實現，因此我們需要定義不同的邊界條件。空間桁架結構中結點與相連的桿可以抽象為元胞。
(2)狀態
元胞的狀態是由狀態變量用來描述元胞響應的方式。桁架元胞自動機模型中元胞的狀態是指節點三個方向的位移、外力、桿的截面和彈性模量。其中三個方向的位移是可變的，桁架結構系統將在邊界條件和局部法則的作用下進行演化。
(3)元胞的空間
元胞所分布在空間網點的集合就稱為元胞空間。目前的研究多集中在一維和二維的元胞自動機上，對于一維元胞自動機空間的劃分只有一種，而二維的元胞自動機空間劃分形式有多種形式。
(4)元胞的邊界
用元胞自動機模擬實際問題時，顯然元胞空間不是無限延伸。由于邊界上元胞有不同的鄰居狀態所以邊界元胞是特殊的元胞。
(5)鄰居
元胞自動機的演化規則是局部的，對于指定的元胞的狀態更新只需要知道其鄰居元胞的狀態，其實就是局部法則應用的空間，原則上，對于鄰居的大小沒有限制，但是所有的元胞的鄰居的大小都要相同。實際應用中往往只由相鄰的元胞構成鄰居。
(6)局部規則
根據元胞當前狀態以及鄰居狀態確定下一時刻該元胞狀態的函數，也稱為狀態轉移函數。它反映了元胞與鄰居之間的相互作用。
(7)時間
元胞自動機是一個動態系統，它在時間維上的變化是離散的，即時間t是一個整數值，而且連續等間距。元胞在t+1時刻的狀態只取決于t時刻該元胞狀態及其鄰居元胞的狀態，顯然，在t-1時刻的該元胞及其鄰居元胞狀態間接影響了元胞在t+1時刻的狀態。
2.基于CA的結構分析方法
2.1三維桁架結構元胞
桁架結構的元胞由節點及其相連的桿件組成，顯然空間桁架結構中所有的元胞組成是相同的。這與元胞自動機的基本構成相類似。元胞自動機理論就可以應用到桁架結構分析上去。如圖1為三維桁架及其抽象出的元胞結構。
圖1 三維桁架結構及抽象元胞
Fig1. 3-D truss structure and abstract cellular
2.1元胞的狀態
元胞的狀態是元胞自動機演化時可能變化的函數。元胞的狀態包括三個方向的位移、桿件截面面積、彈性模量、節點外力。整個元胞的狀態由下面的式子表達：
―――――――桁架節點處發生的位移；
――――――施加到元胞上沿著x，y，z軸的力；
―分別代表元胞桿件的截面面積；
――――――――――桿件的彈性模量；
元胞的狀態由上式描述，分別為三個方向的位移，三個方向的外力，截面面積和彈性模量作為已知輸入。
2.3三維桁架結構鄰居
桁架結構的鄰居是一種三維鄰居結構，采用如圖2所示的鄰居狀態，中心元胞有18個鄰居，顯然局部規則與19個元胞的狀態有關。
圖2 三維元胞鄰居
Fig2. 3-D neighbor
2.4局部法則
桁架結構的局部法則為最小勢能原理，即，周圍鄰居的位移引起元胞的響應總是使得勢能最小。
3元胞自動機的計算流程
圖3.計算流程
Fig3. Calculation chart
用元胞自動機用來演化結構在外力作用下的響應流程圖如圖3所示，初始模型的所有元胞的狀態函數中位移分量都為0，元胞自動機的演化過程就是將依據局部能量最小化原理推導出的局部法則（local rule）應用于每一個元胞。所有元胞的狀態函數全部更新一次稱為一個時間步，這個時間步并不是真正意義的時間，而是用于表示演化結構響應迭代次數的變化。元胞自動機用于演化結構的位移演化在時間上是不連續的，這種不連續性表現在每一時間步上結構位移的變化不是連續變化的，元胞自動機演化認為結構的位移收斂從而跳出循環，元胞自動機演化結束。
4算例分析
4.1平面桁架算例
一平面桁架結構如圖4所示，截面尺寸為20×10-4m2，桿件的長度為1m，斜桿長度為1.414m。集中力為100KN，一端為鉸支座，一端自由。
圖4 二維桁架算例
關鍵詞：管桁架、拼裝胎架、拼裝、安裝門架、生命線。
中圖分類號：TU323.4文獻標識碼： A 文章編號：
概述
該工程項目名稱為皇明蔚來城1＃、2＃、3＃、5＃樓屋頂鋼結構，開發商為山東皇明太陽能房地產有限公司，工程位于德州天衢東路以南、三八路以北。它是高層住宅樓屋頂設計的鋼結構部分，整個工程取自兩條龍的造型，線條優美氣勢磅礴；同時它又是太陽能光伏發電的支架結構，整個住宅樓的用電全部利用太陽能發電，是新能源利用的大膽嘗試。屋頂鋼結構采用H型鋼柱和鋼梁，中間部分屋面梁采用管桁架結構。屋頂處最高處達54米，管桁架總懸空跨度達46.90米、弧長48.25米。主體剛桁架柱及次構件均采用現行國家標準《低合金高強度結構鋼》（GB/T1591-94）中規定的Q345B及Q235B鋼。這項工程位于公園旁邊很好的地段，屋頂造型施工質量直接影響到樓房的成交額，業主特別重視施工的進度和整體質量，整體要求工期60天。
二、施工方案論證
由于工程位于18層樓頂部，給垂直吊裝帶來很大的困難，加上住宅樓已經臨近大路場地非常狹小，加上工期緊等因素，我們公司專家組仔細研究方案可行性。特別對于中間懸空的管桁架我們征求設計院意見，他們要求搭滿堂腳手架高空組裝。經我們仔細研究感覺此方案可行性不強，一方面精度不好控制；另一方面下面是已經建造好的屋頂結構，增加腳手架要做施工荷載驗算，現場場地條件極不允許；最后專家們一致決定采用現場地下組裝成型整體吊裝就位的方案。由于管桁架柱子以后安裝，我們在管桁架和H鋼梁處需要制作專門的安裝門架，待安裝就位連接好焊上柱子后再把門架拆除。
三、施工方案實施
首先分析整個工程的施工難點：1. 地面拼裝的精度控制：每榀弧形的管桁架分成3段廠里加工好運到工地拼裝，由于結構弧形特點拼裝難道很大；2.整榀吊裝就位調整：由于管桁架長度達46.9米，安裝誤差控制有很多不可預料問題，這環節也是整個方案是的關鍵步驟；3. 安裝圓管柱及拆除門架控制：這是整個工程最后一個難控制的分項工程，因柱子是呈喇叭口狀把整個結構托住，所以柱子間連接是相貫線連接，精度要求特別高。
針對以上難點我們組織完整的施工步驟及嚴密的質量控制措施。首先，對于地面拼裝吊裝設備我們配置了2臺25噸吊機，做好地面對接上下自如升降問題，并根據加工詳圖按1:1比例制作了拼裝胎架，現場電焊請到造船廠高級焊工讓拼接處焊接質量不低于工廠加工質量滿足規范要求。拼接處所用桿件因現場拼裝誤差造成相貫線切割口誤差，經過實際測量重新送往專業加工廠進行切割，雖然給工程增加工作量，但保證整榀桁架的質量。經過這樣嚴密操作整個拼裝質量經現場探傷檢驗完全符合質量要求，為下道施工奠定質量保障。其次，管桁架吊裝就位是整個工程的關鍵環節，圍繞這環節我們做了大量工作，根據吊裝18層屋頂的鋼結構房屋高度和寬度我們選擇了200噸的吊機施工，給項目經理、安裝隊、指揮員、吊機配備對講機，操作時達到安全、保證質量。接著我們在高處支座和低處支座分別制作了臨時支撐管桁架梁的門架，特別是低處的門架由于要受到重力和水平的推力，我們做了嚴密的支撐加固工作，由本人帶領總工對每個可能受力的部位都進行加固和檢查。業主皇明集團特別重視邀請大量來賓參觀，我們全體人員共同努力終于安全就位，就位后用千斤鼎對其標高和水平度進行微調，和屋頂的鋼梁拼接滿足設計及規范要求。接著吊裝第2榀，用檁條初步固定，待完全校正好水平度后全部安裝橫向桿件和檁條。由于管桁架長度原因有部分側向扭曲，我們經過認真科學調整達到連接完整滿足設計和施工規范要求。由于檁條上面要安裝太陽能光伏發電設施，所以對檁條安裝的精度要求特別高。為了保證精度，我們針對每個檁條間距進行全方位復核保證精度。最后，安裝柱子及拆除門架是最后一項難關。我們首先根據圖紙和現場實際要求對每個部位的鋼柱的實際尺寸進行了精確的測量，根據測量數量推算出交點處的角度和尺寸。為了達到準確，我們到專業的廠房在軟件上面精確定位測算，做到理論和實際的雙重復核。安裝圓管柱用多套手拉葫蘆起升定位，最后進行焊接。因工廠按模型放出來尺寸和現場有誤差，用相管線切割機切出來的接口需現場切割調整。鑒于此原因我們聘請高級技工現場測量、切割，終于圓滿安裝就位，整個工程順利完工。
現在測量和切割、焊接方面操作情況：測量是工程精度的保證，我們測量選用4臺高精度的經緯儀和2臺水準儀全程測量，對于高程和角度等對每個測量點都測量3遍以上，減少人為和儀器的誤差，達到和土建的完美結合滿足要求。特別在拼裝環節的弧度和失高等數據控制到規范以內，整體拼裝成功正是測量成果的展示。切割方面盡量減少動用氣割，螺栓孔誤差采用絞刀仔細修正，對于弧形類的切割重要部位找專業的廠家在相管線切割機上操作，連接板等部位的節點板在仿形切割機上操作，嚴格達到圖紙和施工規范要求。焊接方面是本工程作業量比較大的內容，電焊機配備了直流焊機和二氧化碳保護焊機以及無損焊縫探傷儀，對于圓管等焊接角度要求復雜采用直流焊機焊接，對于支座等大面積深焊縫部位采用二氧化碳保護焊機焊接。焊好專職檢查員馬上檢驗，不合格的部位馬上打磨開并重新電焊，經質量檢驗部門驗收，焊接質量完全達到要求。柱子和支座板是用銷軸連接，由于安裝精度控制好，最后銷軸順利連接，無任何的強行硬穿及擴孔現象。
四、安全措施
安全措施是本項目特別認真對待的問題。首先對于門架的設計經過專業人員認真計算，制作時保證精度為控制安裝誤差做好保障。門架吊裝就位后，除了和屋頂的鋼梁連接外另還增加了大量有利的斜撐。特別對于低處的門架，由于受到重力和水平推力雙重作用，我們利用吊機和輔助結構進行了模擬的推撞試驗，做到滿足設計和規范要求。吊裝整體管桁架時，為了不發生意外高空墜物砸傷人，我們每個可能出入人的部位都進行看管，保證吊裝作業有序、安全進行。由于剛好處冬季施工，加上18層樓高度風大，安裝就位后加設大量的纜風繩以保證抗12級大風，并在現場24小時設專人監守保證不發生意外。安全生命線的設置也特別仔細，每榀管桁架在三角型桁架空間內設置一道通長的Φ8鍍鋅鋼絲，來回走動人員均按要求配安全帶掛在生命線上走動。高空進行桿件電焊，每處均搭好作業腳手架和防護措施，地面設專人配滅火器看管嚴防焊渣掉下著火。保證安全措施滿足規范要求。經過我們項目部的精心組織，本工程安全完工，無發生任何安全事故。
五、結束語
通過本工程的安全、保質量的施工，有很多值得探討的地方。大跨度管桁架吊裝就位方案選擇是項大膽的嘗試，從節約成本來說做到最大化，在不影響裝修工程方面做的非常完美，工期方面節省寶貴的工期。但任何一項好的方案都有各種風險，這項工程安全風險一直是我擔心的地方。并且對于現場拼裝精度控制方面，是否有更高效和更節省時間和費用的優等方案，也是我們從事此類工程需進一步探討的問題。在實施工程中，作者作為一線的項目經理始終待在現場監督各種施工細節。特別是安全措施方面，參考大量同類工程施工典范，嚴格按照規范施工，同時咨詢同行的專家做好充足的技術儲備。施工中雖然碰到嚴寒的雨雪天氣，我們克服掉重重困難，保證施工進度和質量。經過本項目施工，本人積累了這方面寶貴的經驗，為公司打開德州市場奠定了良好的基礎，同時也贏得了建設單位和設計院、監理公司、質監站的一致好評。本方案不足和待改善之處希望得到同行和專家的指正。
【參考文獻】
1．《建筑鋼結構焊接規程》（JGJ81-91）
2.《鋼結構高強螺栓連接的設計、施工及驗收規范》（GBJ82-91）
摘要 ：大跨度懸臂桁架結構被廣泛應用于體育場館、會展中心等公共建筑中，其在強震下的失效機理值得關注。本文對懸臂桁架的失效模式及失效特點進行了研究，重點分析了懸臂桁架結構的失效機制；通過大規模的參數分析，討論了結構的失效極限荷載隨不同地震作用、結構初始缺陷、跨高比等參數的變化規律。
關鍵詞：懸臂桁架結構；強震作用；失效機制；失效模式
雖然鋼管桁架在近些年得到了飛速的發展，被廣泛應用在體育場館、展覽館、機場航站樓等大跨度空間建筑中；但是當前針對于桁架結構的研究多以實際工程為對象，研究內容也多是具體工程的受力特點及設計難點分析，較少進行系統的理論探討，尤其是結構在地震下的響應規律及強震失效機理研究尚屬空白。本文正是在這樣的背景下，應用動力荷載域全過程分析技術及ABAQUS有限元軟件，通過系統的參數研究，探討懸臂桁架結構在強震作用下的失效機理，定義該結構的強震失效模式，在大量算例分析的基礎上，總結該結構的強震失效規律。
一、懸臂桁架結構的典型強震失效模式
以考慮材料損傷累積的桁架CT30080910（符號說明：例CT30080910，其中CT代表懸臂桁架，30表示跨度為30m，08表示跨高比為8，09表示屋面質量為90kg/m2，10表示截面應力比為1.0。其他算例符號與此相似，可類推得到）在三向Taft波地震作用下為例，說明它在不同地震作用強度下一些動力全過程響應，其它算例的規律均與此算例類似，不再贅述。
桁架的各特征響應如圖1所示，荷載幅值為400gal時，結構只有上弦根部的一根桿件開始進入塑性（圖1b），結構最大節點位移也僅有0.1757m（圖1a），沒有出現全截面屈服的桿件。隨荷載增大，塑性進一步發展，當荷載增至900gal時，除根部桿件出現全截面塑性外，中部上弦斜桿出現全截面塑性，結構最大節點位移增至0.346m，結構仍然能夠保持平衡振動（圖1c）；當荷載增加至950gal時，塑性桿件劇增，根部兩個節間的上、下弦桿及腹桿都進入了全截面塑性，結構振動發散。結構在900gal以前一直保持著懸臂的變形狀態，而在950gal時發生了嚴重的倒塌，因此，可以判定荷載幅值950gal是結構的倒塌荷載，900gal是結構的失效極限荷載。
在這一算例中，懸臂桁架結構隨著荷載幅值的不斷增加，桿件塑性不斷深入發展，最后因為下弦桿件塑性過度發展，變形過大而發生倒塌。結構倒塌時，結構內部的材料、特別是在懸臂桁架根部產生了嚴重的塑性變形，說明結構的倒塌是由于根部材料強度失效引起的，因此該結構破壞形式屬于動力強度破壞范疇。而同網殼結構不同的是，懸臂桁架結構材料塑性發展并不均衡，只是根部的兩個節間的桿件全部進入塑性，其他節間塑性發展相對要弱一些，這也體現了懸臂桁架這種結構形式的受力特點，即從根部到懸臂端受力逐漸減小。
二、結構失效響應規律
從圖2可以看出，懸臂桁架結構是一種缺陷不敏感結構，它的倒塌極限荷載并沒有隨著初始幾何缺陷的增大而降低，塑性深度的發展受初始缺陷的影響也特別小。因此為了簡化計算，在計算分析中懸臂桁架可以忽略初始幾何缺陷的影響。通過計算可得，在不同的地震動作用下，結構的特征響應差別很大，這在圖3中有明顯的體現。其中，結構在Taft波作用下的地震響應更大，有的甚至相差兩倍以上。除此之外，從其它結構的全過程響應變化趨勢上來看，結構在三種地震動作用下的響應規律還是基本一致的。分別采用單維（包括水平和豎向地震輸入）以及三維地震動輸入，可以看出結構在三維地震下的動力特征響應比單維的更加劇烈，且豎向和三維地震作用引起的反應相差很小，因此，在精度要求不是很高的時候，也可以近似用豎向地震動代替三維地震。圖5可以得出懸臂桁架結構的抗震性能隨高跨比的變化趨勢為：隨高跨比的減小，結構的失效極限荷載幅值有增大趨勢，以1/8和1/12對比，有些情況甚至提高一倍多；結構的桿件塑性發展程度隨著高跨比的減小有加深趨勢。圖3-12b中顯現出，不同高跨比的桁架最大節點位移集中在0.3m～0.75m之間，隨高跨比的變化并沒有一致的變化規律，判斷結構的塑性發展深度需要綜合考慮結構的各項特征響應指標。
三、結論
本文通過對懸臂桁架結構的強9707失效規律進行研究，獲得了結構的失效模式及結構隨各工程參數的變化影響規律，研究內容可為工程結構的設計提供參考。
關鍵詞： 大跨度鋼結構施工流程質量控制施工工藝 力學分析
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：
分段吊裝法作為鋼管桁架結構最常用的施工方法之一，同樣適用于鄂爾多斯體育中心游泳館屋蓋中。本章針對具體的工程，提出分段吊裝法施工方案，詳細介紹分段的原則、起重機械的選取、吊裝順序、吊點設置等，并對AB區平面桁架的強度和穩定進行驗算，最后通過施工過程模擬說明該方案的優劣。
分段吊裝法施工方案
AB吊裝區域所有構件均采用散件運輸至現場進行拼裝。中心加強環外環散件運輸至現場，拼裝成三片進行吊裝，環內構件采用散裝。外環桁架分47段進行吊裝，徑向桁架整段吊裝。
起重機械設備選取
本工程主要安裝機械為一臺400噸履帶吊（CC2400-1型）負責吊裝AB區環桁架和柱頭預埋段。另一臺400噸（CC2400-1型，SWSL工況42米主臂+66米付臂）主要負責吊裝AB區的中心加強環、徑向桁架及桁架間系桿、支撐，AB與C區交接處內環桁架及柱頭預埋段。兩臺150噸履帶吊（CCH1500型，主臂長=45m，輔臂長=36米）輔助吊裝各安裝區域的次構件。
吊裝分段原則
游泳館鋼結構桁架的分段目的在滿足吊裝設備的吊裝性能前提下，減少高空拼接吊次，以此來保證工期、工程質量要求。整個工程分段構件主要包括游泳館所有鋼桁架。
中心加強環外環分三片進行吊裝，環內鋼梁采用散件吊裝。AB區環桁架分段方式主要有兩種：1）AB區與C區搭接處，即7-17軸環桁架，將軸間環桁架和柱頭預埋段分別作為一個吊裝單元；2）AB區其余環桁架均采用將軸間環桁架及一個柱頭預埋段共同作為一個吊裝單元。AB區徑向主桁架采用整段吊裝。徑向主桁架為平面桁架，共36榀。單榀桁架長65.8m，外側端部高5.7m，內側端部高9m，重約22噸。桿件最大截面Φ580×20，最小截面Φ219×6。
吊裝順序
表4-1 吊裝順序表
吊點計算
桁架吊裝采用4點法吊裝，各吊點設置在桁架上弦節點上，吊點采用捆綁法。根據吊點的布置情況選擇一定長度的鋼絲繩，鋼絲繩的長度要滿足不同吊點之間所掛鋼絲繩起吊時的夾角不大于60°，然后進行受力分析，算出鋼絲繩的荷載分配情況，然后查鋼絲繩參數表，選擇合適的鋼絲繩。
以桁架最大吊裝單元約41噸為例計算，桁架采用4點吊裝法，每一吊點位置上設置一道吊索，吊點采用捆綁形式，鋼絲繩夾角為60°。P=4×S×sin60（P-吊裝單元重量396kN；S-索力大小），S=114.5kN，取安全系數K=8，修正系數為0.82，P破=8×114.5/0.82=1117kN，可選用φ47mm鋼絲繩吊裝（規格6×37+1）。
徑向桁架采用兩點吊裝，徑向桁架巨柱端部用H200×200×8×12型鋼設置臨時支撐進行固定，加強環端部使用連接板焊接進行臨時固定，中間加設2道共4根纜風進行調節及固定（圖4-1），在系桿及支撐桿件安裝焊接完成拆成纜風繩。環桁架采用4點吊裝，兩端用連接板和預埋段進行臨時焊接固定。吊點的位置和吊高如圖4-2所示。
圖4-1 纜風繩布置圖
圖4-2 吊點布置圖
徑向桁架吊裝過程中的強度分析
為保證徑向桁架在吊裝過程中的安全，考慮徑向桁架在起吊后，吊在空中的強度，以及徑向桁架就位后的強度兩種情況。
在MIDAS進行吊裝過程模擬時，吊索自身存在一定的變形量，但是分析結果中不需要考慮拉索的變形，因此為簡化分析，不考慮拉索的變形，認為拉索是無限剛，即在吊點的位置施加平面外約束和豎向約束，不考慮拉索的作用。
荷載通常考慮風荷載、振動荷載、構建自重、吊點的提升力等等。而在實際吊裝過程中可以認為其是在做勻速運動，因此僅考慮自重的影響。在施加自重荷載時，考慮1.05倍的增大系數，同時考慮到吊裝過程中的動力效應，取動力系數為1.2，因此重力加速度為1.26g。
提升階段強度分析
該過程是徑向桁架完全脫離地面，吊在半空中做勻速運動的過程。此過程中可以得到結構的位移和應力如圖4-3、圖4-4所示。
圖4-3 提升階段的總位移云圖（mm）
圖4-4 提升階段的桿件應力云圖（MPa）
圖4-3中，可以看出徑向桁架在吊裝過程中的最大位移發生在與中心加強環相連的上弦節點處，最大位移為25.1mm，25.1mm/52560mm=1/2094，滿足要求。從圖中可以看出，在吊點范圍內的部分位移很小，越遠離吊點，位移越大，最大位移亦滿足要求，因此吊裝過程中不需要加固處理，位移可以通過預起拱等措施來解決。
圖4-4中，最大拉應力和最大壓應力都發生在吊點附近的斜腹桿處，起主要作用的是中間的吊點，靠外環的吊點處應力也較大，這符合實際情況。最大應力為35.5MPa，遠小于鋼材的屈服強度，桿件不需要加固處理。
桁架就位時強度分析
該過程是指桁架在吊裝到設計位置時，接觸到臨時支撐支座時的狀態。此狀態下在原有約束基礎上， 需要在桁架的下弦桿固定約束（圖4-5）。
圖4-5 臨時支撐約束圖
分析吊裝單元剛就位時和與中心加強環焊接連接后的兩種狀態，結果如下圖4-6、圖4-7、圖4-8、圖4-9所示。
圖4-6 剛就位時的結構總位移圖（mm）圖4-7 與中心加強環連接后的總位移圖（mm）
圖4-8 剛就位時的桿件應力云圖（MPa）圖4-9 與中心加強環連接后的桿件應力云圖（MPa）
對比圖4-6和圖4-7，剛就位時結構的位移與吊裝過程中的位移基本相同，而固定后結構的最大位移為1.4mm，遠小于吊裝過程中。圖4-9中，固定后的最大壓應力發生在內環的斜腹桿處，最大拉應力發生在跨中吊點處的斜腹桿上，最大應力為20.2MPa，遠小于剛就位時的35.5MPa。
分段吊裝施工全過程模擬
按照施工方案，共計17個施工階段，施工階段1-14為鋼管桁架結構吊裝至合攏狀態；施工階段15為澆筑混凝土，鉸接結構變成剛接結構；施工階段16為卸載跨中支撐架；施工階段17為卸載支撐架，完成整個施工過程。選取其中若干關鍵施工階段下的結構的位移對比圖如下表4-2所示。施工階段14和施工階段17的總位移圖如圖4-10和4-11所示。
表4-2 關鍵施工階段下結構的位移（mm）
圖4-10 吊裝完成后的位移圖（mm）圖4-11 拆撐完成后的結構位移圖（mm）
由上述關鍵施工階段的位移可知，結構的最大位移為44.89mm，發生在12軸主桁架上，小于跨度的1/400，滿足拼裝精度要求。
結構施工過程中的受力情況與設計狀態的不一致，導致了施工過程中結構部分桿件受力性質的改變，施工狀態下桿件的應力比如圖4-12所示。施工狀態最大應力比為0.230，設計狀態最大應力比為0.227。結構桿件在施工狀態與設計狀態的最大差值為0.034，發生在單榀桁架跨中P180×10桿件上，由于梁中間的支撐架卸載引起。
圖4-12 施工完成后桿件的應力比圖
小結
關鍵詞：豎向Push-ove，鋼桁架，轉換層
中圖分類號：
Vertical Static Elasto-Plastic Analysis of a high-rise building containing a steel truss transfer floor
YE Xiaogang
.Ningbo Urban Construction Design and Research Institute,Ningbo 315012Abstract:Abstract:A FEA model was established for a large-span steel truss transfer floor. Through the Vertical Push-over analysis, the mechanical behavior of the steel truss transfer floor subject to vertical loading was disclosed. The load pattern of a simulated vertical load was investigated and compared with the model test results. It shows that the vertical load pattern of a steel truss can be imitated by the first-order vibration modes; the results of the Vertical Push-over analysis coincides with the model test..
Keywords: Vertical Push-over; transfer story structure;steel struss
中圖分類號:F121.3文獻標識碼：A文章編號
1 前 言
Push-over分析方法是對結構施加能近似反映地震動對結構作用的單調增長的水平荷載，逐步進行彈塑性分析，直到結構達到目標位移或形成倒塌機制狀態。迄今為止，有關Push-over分析方法的研究成果是求解結構在水平地震作用下的彈塑性反應，本文基于Push-over分析方法的基本思想，將其推廣應用于帶轉換層結構的豎向彈塑性地震反應分析。為此，需要解決兩個主要問題：（1）模擬豎向地震作用的荷載分布模式；（2）豎向Push-over分析方法與豎向靜力試驗一致性的比較。
2.1 模擬豎向地震作用的荷載分布模式
帶轉換層結構的豎向Push-over分析的關鍵在于選擇一種合適的豎向力分布模式，以便使Push-over分析的結果能夠最大限度地體現結構在實際地震作用下的內力和變形的分布。一般所選擇的荷載模式要能夠體現和包絡設計地震作用下結構上慣性力的分布。當結構處于彈性反應階段，地震慣性力的分布主要受地震頻譜特性和結構動力特性的影響，而當結構進入非線性反應階段以后，慣性力的分布形式還將隨著非線性變形的程度和地震的時間過程而發生變化。已有的研究成果表明[1] [2]，對于受高階振型影響較弱，而在不變荷載形式作用下可產生唯一屈服機制的結構，一般可以假定結構的地震力分布模式在地震反應過程中保持不變，分析得到的結構最大變形和預期的設計地震中的最大變形相差不大。對于帶大跨鋼桁架轉換層的結構，通過前面的研究可以得出，其豎向地震反應以一階振型為主，因而可以取豎向一階振型作為模擬豎向地震荷載的分布模式。
2.2 構件塑性鉸特性計算
塑性鉸特性是用構件的恢復力模型來描述的。恢復力是結構或構件在外荷載除去后恢復原來形狀的能力，恢復力特性曲線表明結構和構件在受擾產生變形時，企圖恢復原來狀態的抗力與變形的關系。為了簡化計算，常將曲線形狀的恢復力特性曲線用分段直線來代替。經過多年的試驗和理論研究，國內、外學者已經提出了許多種恢復力計算模型。一般應用較廣且計算較簡便的有：（1）雙線型（包括不退化雙線型、退化雙線型、Clough模型）；（2）三線型（包括武藤清模型、D-TRI模型）。D-TRI模型（Degrading Tri-Linear）考慮了剛度退化，能較好地描述鋼筋（鋼骨）混凝土構件受力全過程。
圖1 D-TRI恢復力模型
某大樓A座，主要包括三種類型的構件，一種為處于三層的型鋼混凝土轉換梁，一種為處于十層轉換鋼桁架構件，一種為普通的鋼筋混凝土構件。對于鋼桁架構件，考慮到桿件長度比較大，桿件主要以承受拉壓軸力為主，其承受彎矩可以忽略，因而一般采用軸力塑性鉸（Axial P Hinge）表示鋼桁架桿件的恢復力特性。恢復力骨架線控制點主要依賴于構件的單軸力學性能，因而根據鋼材料本構關系和構件的截面屬性很容易計算確定骨架線中各承載力參數。采用如圖1所示的D-TRI恢復力模型計算混凝土構件和型鋼混凝土梁的彈塑性受力性能，其具體計算方法見文獻[3]。
3 方法驗證
對鋼桁架轉換層結構進行Push-over分析，并將分析結果與豎向荷載試驗得到的試驗結果對比，以檢驗Push-over分析方法用于鋼桁架轉換層結構中的可行性。
4.1 試驗模型介紹
豎向靜力試驗模型為一個1:7.5的縮尺模型，具有兩榀鋼桁架的轉換層結構，模型中的梁、柱截面的具體構造見圖2所示。
圖 2 鋼桁架轉換層結構豎向荷載試驗模型
4.2Push-over分析采用的計算模型
為保證Push-over計算模型和豎向靜力試驗模型的相似性，考慮以下幾點：
（1）梁、柱單元均采用桿元模型，認為桿件豎向塑性變形全部集中于預先設定的“可能塑性鉸”，其余部分只有彈性變形；
（2）在進行框架抗震設計時，必須遵循“強柱弱梁、更強節點”的設計原則，所以認為轉換鋼桁架及混凝土框架的節點不發生破壞；
（3）桿元的可能壓彎、彎曲塑性鉸均假定出現在距桿端0.05L和0.95L位置，軸壓、剪切塑性鉸假定出現在0.5L位置；
（4）豎向靜力試驗時，施加豎向荷載的裝置會約束柱頂轉動，所以計算模型需約束頂層框架柱柱頂的轉動自由度；
（5）不考慮鋼筋發生的粘結破壞和滑移；不考慮箍筋存在對截面延性的影響；
（6）考慮二次矩影響，即考慮“P-Δ”效應；
關鍵詞：鋼桁架梁橋；兩層面安全分析；結構優化；彈性模量縮減法；廣義屈服準則
中圖分類號：U441文獻標志碼：A文章編號：16744764（2013）06005107
鋼桁架梁橋因具有構造簡單、承載能力高、縱向與橫向剛度大、施工周期短等優點，已在錢塘江大橋、南京長江大橋和武漢長江大橋等特大型橋梁工程中得到應用。而鋼桁架梁橋也具有跨度大和受力復雜的特點，一旦失效將造成重大人員和財產損失，因此需要重視其安全性。橋梁結構目前主要在考慮各類影響系數的基礎上，通過比較構件截面內力和抗力分析結構安全性[14]，屬于構件層面的安全分析方法。這類方法盡管簡便實用，但不能從結構整體承載狀態和失效模式上把握各個構件對結構整體安全性的貢獻，難以優化結構的承載力分布和材料消耗。為此，有必要從結構層面開展整體安全分析。當前已有一些成果開展了橋梁結構極限承載力研究[57]，據此分析結構整體安全性。然而，這種方法沒有揭示構件安全性與整體安全性之間的定量關系，與結構設計規范的基本思路仍存在一定差距。因此，單獨從構件層面或結構層面進行安全分析均存在不足，有必要同時掌握構件和結構兩層面各自的承載狀態和安全余量，并根據兩層面之間的定量聯系進行安全分析及結構優化。
在橋梁結構安全分析中，確定構件層面和結構層面的極限承載力是問題的關鍵。考慮到要模擬結構失效中的非線，彈塑性增量法（EPIM）是最為常用的結構極限承載力計算方法，其正確性得到了實驗結果的驗證[6，8]。EPIM相對成熟、可信，常用于檢驗其他數值方法的適用性，但原理較為復雜，需采用增量加載方式追蹤結構失效路徑，對大型復雜結構的分析計算效率不高。最近20年發展起來的彈性模量調整法，依據線彈性有限元法求解各構件的承載狀態和結構整體的極限承載力，克服了非線性方法的缺陷，具有良好的計算精度和效率，得到了廣泛應用[911]。近年提出的彈性模量縮減法（EMRM）[12]是彈性模量調整法的發展，該方法給出了基于單元承載比和應變能守恒原則的新彈性模量調整策略，可通過引入廣義屈服準則考慮截面所有內力組合效應對構件失效的影響，通過縮減高承載構件的彈性模量及線彈性有限元迭代計算，在結構中形成一系列靜力容許內力場，模擬構件和結構漸次失效的過程，據此求解結構極限承載力。該方法簡便實用，具有較高的計算精度和效率，能準確反映構件及結構整體的承載狀態和安全余量，并已應用于復雜結構的極限分析[13]、安全評估[14]和可靠度分析中[15]，其迭代計算過程和計算結果可同時為構件和結構兩個層面的安全分析奠定基礎。楊綠峰，等：鋼桁架梁橋結構兩層面承載力分析和優化
筆者結合鋼桁架梁橋，開展基于EMRM的橋梁結構兩層面安全分析和結構優化研究。首先利用廣義屈服準則建立鋼桁架梁橋構件在組合內力下的單元承載比，然后利用EMRM迭代計算的首步結果得到構件單元承載比和構件安全系數，利用末步迭代結果求得結構極限承載力和結構整體安全系數；根據迭代計算過程中單元承載比的變化，可識別橋梁結構中的高承載和低承載構件；進而結合構件安全系數和結構整體安全系數分析橋梁結構的安全性，同時通過調整高承載和低承載構件的截面強度，開展結構優化研究。
結合構件安全系數和結構整體安全系數可見，該工況下該橋梁在構件層面和結構層面均保持一定的安全儲備，不會發生局部失效或整體失效。同時根據迭代過程中各構件單元承載比的變化情況可知，鋼桁架橋的全部橫梁、單元編號為171～183的系桿、橋梁兩端單元編號為41～44、53～60和69～72的上弦桿、遠離橋梁兩端單元編號為113～148的斜腹桿、單元編號為5～8、13～16、25～28和33～36的下弦桿等構件，其單元承載比從迭代計算的首步到末步始終較低，對結構整體承載能力貢獻較小。另一方面，通過表2和圖3可以看出，從迭代過程的首步到末步，第1、2組單元始終處于高承載狀態，它們盡管數量不大，但對橋梁結構的承載力和安全性起著控制作用。因此，可通過調整上述低承載和高承載構件，優化橋梁結構的承載狀態，降低材料消耗。
3.1.2基于兩層面安全分析的結構優化根據橋梁在構件和結構兩層面的承載力和安全系數分析，可以看出結構中存在大量的低承載構件，這些構件自身安全余量大，且對結構整體安全度貢獻不大；同時，結構中的高承載構件盡管數量少，但對結構整體安全性起到了控制作用。因此可以通過減小低承載構件的截面強度、減少其安全余量的方法，使結構中承載比分布更加均勻，從而優化結構受力狀況，且能夠在保持結構整體承載力不降低的前提下降低造價。另一方面，通過提高具有控制作用的部分高承載構件的截面強度，可以較大幅度提高橋梁結構的整體安全度，而且工程造價僅有少許增加。
另外，也可以通過提高部分高承載構件的截面強度，達到優化結構受力性能和增大結構整體安全度的目標。由表2和圖3可見，前2組共8個構件的承載比在迭代中始終較高，安全系數相對較小，在加載過程中將首先進入塑性極限狀態，現將這2組8個構件的截面增大至面積8.10×10-3m2和慣性矩5.47×10-5m4。圖5給出了調整前后承載比均勻度和最大單元承載比的變化，可見承載比均勻度得到提高，同時最大單元承載比降低，也就是說，各構件對整體承載能力的貢獻度更加均勻化，所以結構的受力更加合理。利用EMRM的末步迭代結果，求得結構的整體安全系數從調整前的4.22提高到5.13，增大21.56%，而結構用鋼量僅增加了104%。
4結論
提出了鋼桁架梁橋兩層面安全分析方法，可以采用彈性模量縮減法求解橋梁結構的構件安全系數和整體安全系數，進而從構件和結構兩個層面分析鋼桁架梁橋的安全性。該方法將廣義屈服準則和彈性模量縮減法引入鋼桁架梁橋的安全分析中，考慮了組合內力對結構安全性的影響，克服了依據單一內力評估結構安全時可能導致偏于不安全的問題。同時，該方法結合兩層面安全系數之間的定量關系，可以在迭代分析過程中識別出高承載和低承載構件，通過調整這些構件的截面強度，優化橋梁結構的承載狀態，提高結構承載力，降低材料消耗，為橋梁設計、評估和維護加固提供新途徑。
需要說明的是，研究工作僅考慮了強度要求，下一步將綜合考慮強度、剛度、穩定性以及耐久性等方面的要求，開展工程結構兩層面安全分析和優化研究。
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關鍵詞：離散變量；結構優化；遺傳算法；混合遺傳算法
在實際的工程結構設計中，由于規范和設計、施工、模數、型材等原因，大多設計變量都是離散的，離散變量的結構優化設計屬于組合優化NP完全類問題。其求解屬于NP困難問題，傳統優化方法一般得到的是局部最優解。因此，研究遺傳算法在離散變量結構優化中的應用將具有重要的理論和現實意義。遺傳算法[1]是美國 J.H.Holland 教授于20世紀70年代提出的一種非確定性優化方法，其在解決各類結構優化設計問題方面顯示了極大的潛在優勢。由于解決不同非線性問題的魯棒性、全局最優性及不依賴于問題模型的特性、不需要梯度信息及函數的連續性[2～4]、對目標函數及約束條件也沒有苛刻要求，這種算法正引起人們研究及應用的熱潮[5]。近年來，在此方面的研究取得了相當的進展。但另一方面，應用實踐表明，在遺傳算法的應用中也會出現一些不盡人意的問題，這些問題主要表現為它容易產生早熟現象、局部尋優能力差、結構重分析次數過多等。本文對遺傳算法采取了一些改進措施，并引入了進退搜索算法與遺傳算法相結合，取得了令人滿意的結果。
1 離散變量結構優化的數學模型
2 遺傳算法
遺傳算法包含了4個基本要素：①參數編碼；②初始群體設定；③適應度函數的設計；④遺傳操作設計（選擇、交叉和變異是遺傳算法的3個主要操作算子，它們構成了遺傳操作）。這4個要素構成了遺傳算法的核心內容。
3 混合遺傳算法的實現
（1）設置最優個體保存站。在算法進化初期的選擇操作中使用比例選擇算子，而在指定代數后引入最優個體保存策略，設置最優個體保存站，專門用來存放每次迭代后種群中的最優個體，但并不把最優個體排除在交叉和變異操作之外。這樣既保持了進化初期個體的多樣性，避免了算法收斂于局部最優解，又提高了算法后期的收斂速度。
（2）引入刪除算子。對交叉變異后適應度降低的個體進行刪除，并以其父代個體代替，防止個體的退化。
4 算例
如圖1所示為11桿平面桁架結構。各桿件均為單根熱軋等邊角鋼，各桿件可供選擇的截面型號有16個，截面積的取值為{113.2，143.2，145.9，174.9，185.9，235.9，265.9，297.1，308.6，334.3，338.2，497.8，507.6，736.7，791.2，1086.0}mm2 。材料的彈性模量E =200GPa，材料的許用應力為[σ]=160MPa，線位移最大允許值[δ]=10mm；材料密度ρ=7.8g/cm3，此桁架承受三種工況荷載：①P1=50kN P2=20kN P3=20kN；②P1=50kN P2=20kN P3=-20kN；③P1=50kN P2=0kN P3=0kN
11桿桁架結構優化結果如表1。
6 結論
本文針對遺傳算法在離散變量結構優化中的缺陷，對遺傳算法進行了若干改進，將遺傳算法與進退搜索算法相結合，提出了一種混合遺傳算法。通過對一個11桿桁架結構的優化設計表明：各種算法的優化結果均能滿足應力和位移等約束條件，強度、剛度等多方面均達到設計要求；混合遺傳算法改善了遺傳算法中存在的不足，提高了局部搜索能力和收斂速度，同時又發揮了遺傳算法全局性好的特點；混合遺傳算法是一種有效、高效的理想優化方法，可以直接用于離散變量桁架結構的優化設計。
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關鍵詞：城市場館；階梯式肋環形網格管桁架
中圖分類號：TU758.11 文獻標識碼：A 文章編號：1000－8136（2012）06－0001－02
1 工程概況
江陰市民水上活動中心鋼結構工程，其投影面積為12 000 m2，東西方向長150 m，南北向寬124 m，最高點高度為32 m，54榀管桁架由中心點成放射狀向外布置。鋼結構總重量約為3 200 t，主要材質為Q345B。建筑總體為蘑菇狀，整個結構為階梯式肋環形網格結構，結構體系非常復雜，整體不規則。
江陰市民水上活動中心工程鋼結構由鋼柱、屋蓋系統、門廳、馬道和零星鋼結構幾部分組成。鋼結構采用鋼管相貫通過焊接形成的片狀結構，整個鋼結構采用階梯式肋環形網格鋼管桁架結構體系。
2 安裝方法
2.1 計算機模擬組合安裝法
本工程在鋼結構施工時采用了計算機模擬組合單元安裝法，縮短了大型機械使用的周期，減少了高空作業的內容，降低了高空安全風險，保證了安裝過程的安全。具體步驟如下：
2.1.1 確定組合單元
在確定組合單元時，按“保證徑向桁架側向穩定性、盡量減少高空焊接工作量、加快施工進度”的原則，將相鄰兩榀徑向桁架組裝成一個空間穩定組合單元，整個鋼桁架結構共劃分為40個組合單元。每個組合單元包括兩榀徑向桁架、徑向桁架間的環向桁架以及系桿支撐等，該組合單元為空間穩定結構，保證了施工的安全，加快了施工進度。
2.1.2 進行坐標定位
由于結構安裝過程中單榀桁架側向穩定性差以及單榀徑向桁架在地面沒有足夠的支撐點，所以該工程采用現場組合單元拼裝、焊接，然后進行安裝。在現場利用胎架將階梯式肋環形網格管桁架的徑向桁架和環向桁架在地面組合拼裝焊接，但需要將關鍵點的坐標進行精確定位。由于整個結構為階梯式肋環形網格管桁架結構，結構體系非常復雜，每榀桁架都呈不規則設計，每榀桁架參差不齊、高低不平，采用傳統的CAD平面放樣方法很難找到兩榀桁架之間的相互關系，并且后續測量工作很大。為了使組合單元的拼裝精度和拼裝速度得到進一步提高，我們利用CAD三維線形模型將關鍵點坐標進行空間定位，為組合單元的拼裝精度和拼裝速度提供了準確的技術依據，避免了傳統繁瑣的放樣工作，該方法對于階梯式肋環形網格管桁架的組合單元拼裝有明顯的效果。
根據階梯式肋環形網格管桁架的特點，采用以下步驟進行坐標定位：
第一步：利用計算機在線型模型中將其中一榀階梯式肋環形網格管桁架下弦鋼管的兩端連線，形成輔助線。
第二步：再將兩榀階梯式肋環形網格管桁架的端點連線，形成X坐標軸。
第三步：以輔助線和X軸形成X－Y平面，匯交點為原點， 以右手法則建立空間坐標系。根據階梯式肋環形網格管桁架的特點，利用計算機在線型模型中對分段點和關鍵點進行空間定位。
2.1.3 組合單元拼裝
首先在計算機中進行模擬組裝，然后根據坐標定位數據進行組合單元桿件拼裝。
2.1.4 組合單元安裝
利用計算機模擬每個組合單元吊裝過程的狀態，確保吊裝過程中吊裝單元的整體穩定。
吊裝機械沿建筑物環形路線行走，依次安裝各個組合單元，確保組合單元和臨時支撐處于安全狀態。
2.1.5 卸載
運用計算機進行卸載全過程模擬，對卸載分區、次序、每次卸載量以及卸載點等進行多次的優化計算，最終確定卸載方案。經過計算分析，整個鋼結構分為3個區分步卸載。首先逐步切割1區臨時支撐與桁架連接的短柱，其次逐步卸載2區千斤頂，最后逐步卸載3區千斤頂。在臨時支撐分區卸載時利用螺旋式千斤頂，多次微量下降，逐步實現荷載平穩轉換。
2.2 階梯式肋環形網格管桁架組合單元安裝法
采用階梯式肋環形網格管桁架組合單元安裝法進行鋼結構施工時，采用以下步驟進行：①確定組合單元，對階梯式肋環形網格管桁架進行組合拼裝；②安裝臨時支撐系統，階梯式肋環形網格管桁架組合單元安裝；③鋼結構卸載。
3 技術難點
階梯式肋環形網格鋼管徑向桁架從中心點成放射狀向外布置，位于池底、看臺、平臺上方，由于池底、看臺、平臺上方的樓板或次梁只能承受較小的外力，并且此區域其他專業也要進行穿插施工，徑向桁架下方無法安裝臨時支撐，場地條件極為有限。另外該工程工期要求很緊。由于結構安裝過程中單榀桁架側向穩定性差以及單榀徑向桁架在地面沒有足夠的支撐點，故傳統的單榀吊裝方案受到限制，且施工速度慢。
為了加快施工進度，保證施工質量，實現精細化施工和施工全過程的可控，利用計算機模擬及驗算指導施工。經公司專家討論，決定采用計算機模擬組合安裝法進行安裝，該方法存在以下技術難題：①地面組合拼裝時，階梯式肋環形網格管桁架的空間坐標定位；②安裝過程變形量、臨時支撐變形量以及卸載變形量的控制；③卸載次序的確定；④階梯式肋環形網格管桁架多管匯交處落地支座形式的確定。
4 結束語
階梯式肋環形網格管桁架結構是一種新型的結構形式，具有較強的建筑表現力，且利于采光。其結構性能介于單、雙層網殼之間，具有良好的承載力。組合單元安裝法適合于城市場館的改建、新建工程和受現場場地限制無法散件吊裝時的情景，特別適合階梯式肋環形網格管桁架工程的安裝。 （編輯：王昕敏）
On the Stepped Rib Circular Grid Tube Truss Structure’s Combination and Installation
Jiang Lanqiao
關鍵詞：鋼筋桁架樓承板
引言：鋼筋桁架樓承板是將樓板中主要受力鋼筋在加工廠采用專用設備加工成鋼筋桁架，再將鋼筋桁架與鍍鋅鋼板焊接成一體形成的組合結構體系。在結構樓板施工階段，該體系通過鍍鋅鋼板代替施工模板，與結構中焊接鋼筋形成的桁架結構共同承擔樓板混凝土自重及 施 工 荷 載 。鋼 筋 桁 架 樓 承 板 斷 面 示 意 圖 如 下：
一、施工計劃及管理
1.1施工順序
1.2 人員安排及施工安全
1.2.1 安裝時，需要以下人員：起重機操作員、吊鉤聯結員、信號手、安裝工。除起重機操作員外，其他人員均可充當安裝工。
1.2.2 施工中應注意安全，避免災難。如：安裝工高空作業，應系好安全帶；鋼筋桁架樓承板鋪設后，應及時固定，以免被風刮散等等。
二、鋼筋桁架樓承板訂購及制作
2.1 產品訂購
2.1.1 訂購鋼筋桁架樓承板時，應充分考慮產品的型號、長度、數量等內容。
2.2 產品制作
2.2.1 在不影響現場安裝工作的前提下，擬訂生產計劃。
2.2.2 依據產品加工圖及具體工程的材料統計表生產鋼筋桁架樓承板。
2.3 質量檢驗
2.3.1 所用原材料（上、下弦鋼筋、腹桿鋼筋、鍍鋅板等），應具有質量合格保證書，復檢合格報告，并符合設計文件的要求和國家現行有關標準的規定。
2.3.2 鋼筋桁架樓承板成品檢驗應符合相應的國家現行標準的規定，嚴禁不合格產品出廠。
2.4 產品儲存
2.4.1 鋼筋桁架樓承板可在工廠內的倉庫或露天存放。露天存放時，必須采取防止產品生銹的包裝。
2.4.2 鋼筋桁架樓承板的保管應采取措施防止產品受損；同時，存放應方便出庫。
2.5 產品出庫
2.5.1 出庫時，產品包裝要考慮施工的需要，每捆上應標明安裝位置、各規格型號的張數，便于現場清點及安裝。
2.6 產品運輸
2.6.1 生產商、運輸承擔方、施工方應共同擬訂詳細的運輸計劃，保證施工現場供貨及時。
2.6.2 鋼筋桁架樓承板水平疊放，綁扎成捆，捆與捆之間墊枕木，疊放高度不得超過三捆。
三、鋼筋桁架樓承板搬入現場及存放
3.1 擬定計劃
3.1.1 鋼筋桁架樓承板的搬入及存放計劃的擬定需考慮以下因素：起重設備、進場路線、質量檢驗以及露天存放。
3.2 產品搬入
3.2.1 裝載鋼筋桁架樓承板的車輛到達施工現場后，現場負責人要從運輸負責人那里接手鋼筋桁架樓承板的明細表，然后進行詳細查驗。
3.2.2 查驗后，采用小型起重設備卸貨，沿事先擬定的進場路線，將產品搬運到存放處。
3.2.3 鋼筋桁架樓承板吊運時應輕起輕放，不得碰撞，防止鋼筋桁架樓承板變形。鋼筋桁架樓承板的裝卸、吊裝均需采用角鋼或槽鋼制作的專用吊架，專用吊架再配合軟吊帶來吊裝，不得使用鋼索直接兜吊鋼筋桁架樓承板，避免鋼筋桁架樓承板板邊在吊運過程中受到鋼索擠壓變形，影響施工。軟吊帶必須配套，多次使用后應及時進行全面檢查，有破損則需報廢換新。若無專用吊架時，鋼筋桁架樓承板下面應設枕木進行起吊。
3.2.4 如果將鋼筋桁架樓承板堆放在起吊位置時，應按照鋼筋桁架樓承板布置圖及包裝圖進行起吊工序。
3.3 質量驗收
3.3.1 鋼筋桁架樓承板進場查驗步驟如下：
1 檢查每個部位鋼筋桁架樓承板的型號是否與圖紙相符合。
2 檢查鋼筋桁架樓承板的出廠合格證。
3 檢查進場鋼筋桁架樓承板的外觀質量、幾何尺寸及鋼筋桁架的構造尺寸是否符合
相關要求。
4 檢查進場鋼筋桁架樓承板中鋼筋桁架外觀質量、鋼筋桁架與底模的焊接外觀質量
是否符合相關要求。
5 檢查完畢的鋼筋桁架樓承板，根據其檢查結果，分別做出明顯標識，不合格的模
板必須隔離保管，不得在工程上使用。
3.3.2 監理人員有權要求生產商提供質監部門簽發的產品證明書、檢（復）驗報告等。
3.3.3 雖然工廠已對產品進行了檢驗，但當監理人員對產品質量有疑義時，可對產品再進行檢驗。
3.3.4 檢驗記錄應保存到工程完工一年后。
3.4 存放管理
3.4.1 經檢驗的鋼筋桁架樓承板，應按安裝位置以及安裝順序存放，并有明確的標記。
3.4.2 存放應考慮起重機的操作范圍、鋼筋桁架樓承板的變形以及安全。
3.4.3 鋼筋桁架樓承板在現場存放時，必須略微傾斜放置（角度不宜超過10度），以保證水分盡快的從板的縫隙中流出，避免鋼筋桁架樓承板產生冰凍或水斑。成捆鋼筋桁架樓承板觸地處要加墊木，保證模板不扭曲變形，疊放高度不得超過三捆。堆放場地應夯實平整，不得有積水，存放必須做好防水保護措施。
3.4.4 鋼筋桁架樓承板應及時清理維護，保持板的整潔及防止鋼筋生銹。
3.4.5 鋼筋桁架樓承板底模為冷軋鋼板時，底模易銹蝕，故現場存放時一定要做好防水保護措施，存放時間不宜過長，板施工速度要快，從搬入存放到混凝土澆注完成不宜超過二周。
四、鋼筋桁架模板吊裝
4.1 吊裝計劃
4.1.1 根據工程情況，在決定安裝部位先后的情況下，確定吊裝的順序及數量，選擇合適的起重機。
4.2 吊裝準備及方法
4.2.1 起吊前應做好以下準備工作：
1 鋪設施工用臨時通道，保證施工方便及安全。
2 在梁上放設鋼筋桁架樓承板鋪設時的基準線。
3 在柱邊等異形處設置支承件，確定剪力墻支模及鋼筋工程完成。
4 應準備好鋼筋桁架樓承板在鋼梁上臨時設置的墊木。
5 準備好簡易的操作工具，如吊裝用軟吊索及零部件、操作工人勞動保護用品等。
6 對操作工人進行技術及安全交底，發給作業指導書。
4.2.2 起吊前檢查：
檢查現場是否符合下述作業條件要求：
1鋼結構構件安裝完成并驗收合格。
2剪力墻支模及鋼筋工程完成。
3鋼筋桁架樓承板構件進場并驗收合格。
4鋼梁表面吊耳清除干凈。
5起吊前對照圖紙檢查鋼筋桁架樓承板型號是否正確。
4.2.3 吊裝方法：
1鋼筋桁架樓承板長度一般不超過12m，每沿米重量約3 kg ～16 kg，為避免鋼筋桁架樓承板進入樓層后再用人工倒運，要求每一節間配料準確無誤。
2板材在地面配料后，分別吊入每一施工節間。
3起吊時應密切注意鋼筋桁架樓承板布置圖和包裝標記，避免發生吊裝放置位置交錯現象。
4上層次梁安裝前，先將下層鋼筋桁架樓承板運輸至安裝位置，若次梁安裝后再行吊裝，勢必造成斜向進料，容易損壞鋼筋桁架樓承板甚至發生危險；或由鋼結構安裝單位預留進料通道。
五、鋼筋桁架樓承板安裝
5.1 一般要求
5.1.1 依照樓承板平面布置圖鋪設鋼筋桁架樓承板、綁扎板底鋼筋及部分附加鋼筋。
5.1.2 平面形狀變化處，應將鋼筋桁架樓承板切割，補焊端部支座鋼筋后，再安裝。切割可采用機械切割或氧割。
5.1.3 鋼筋桁架樓承板跨過橫梁，當鋼筋桁架腹桿腳部未支撐在橫梁上時，在橫梁處應補焊支座鋼筋。
5.1.4 鋼筋桁架樓承板伸入梁邊的長度，必須滿足設計要求。樓承板板長度方向搭接長度（指鋼梁的上翼緣邊緣與端部豎向支座鋼筋的距離）不宜小于5d（d為鋼筋桁架下弦鋼筋直徑）及50mm中的較大值；樓承板寬度方向底模與鋼梁的搭接長度不宜小于30mm，確保在澆注混凝土時不漏漿。
5.1.5 嚴格按照圖紙及相應規范的要求來調整鋼筋桁架樓承板的位置，板的直線度誤差為10mm，板的錯口誤差要求
5.1.6 鋼筋桁架樓承板鋪設后做好成品保護，避免表面凹陷；施工過程中嚴格按順序進行，逐步進行質量檢查，安裝結束后，進行隱蔽、交接驗收。
5.2 鋼筋桁架樓承板安裝
5.2.1 施工順序
1平面施工順序：每層鋼筋桁架樓承板的鋪設宜根據施工圖起始位置由一側按順序鋪設，最后處理邊角部分。
2立面施工順序：隨主體結構安裝施工順序鋪設鋼筋桁架樓承板。為保證上層鋼柱安裝時人員操作安全，每節柱鋪設鋼筋桁架樓承板時，宜先鋪設上層板，后鋪設下層板。
5.2.2 鋼筋桁架樓承板安裝宜在下一節鋼柱及配套鋼梁安裝完畢后進行。
5.2.3 對準基準線，安裝第一塊板，并依次安裝其它板。板與板之間的連接采用扣合方式，拉鉤連接應緊密，確保在澆注混凝土時不漏漿。
5.2.4 鋼筋桁架樓承板就位后，應立即將其端部豎向鋼筋與鋼梁點焊牢固。
5.2.5 待鋪設一定面積后，必須及時綁扎板底筋，以防鋼筋桁架側向失穩；同時必須及時按設計要求設臨時支撐，并確保支撐穩定、可靠。
5.2.6 板端及板邊與梁重疊處，不得有縫隙。
5.3 附加鋼筋工程施工及管線敷設
5.3.1必須按設計要求設置樓板支座連接鋼筋、負筋及分布鋼筋。并應將其與鋼筋桁架綁扎或焊接。
5.3.2樓板開孔處，必須按設計要求設洞邊加強筋及邊模，加強筋設置在鋼筋桁架面筋之下，待樓板混凝土達到設計強度時，方可切斷鋼筋桁架樓承板的鋼筋及鋼板。切割可采用機械切割或氧割進行。
5.3.3板中敷設管線，正穿時可采用剛性管線，斜穿時由于鋼筋桁架的影響，宜采用柔韌性較好的材料。由于鋼筋桁架間距有限，應盡量避免多根管線集束預埋，盡量采用直徑較小的管線，分散穿孔預埋。
5.3.4電氣接線盒的預留預埋，可事先將其在底模上固定，允許鉆φ30及以下的小孔，鉆孔應小心，避免鋼筋桁架樓承板的變形，影響外觀或導致漏漿。
5.3.5在附加鋼筋及管線敷設過程中，應注意做好對已鋪設好的鋼筋桁架樓承板的保護工作，不得在底模上行走或踩踏。禁止隨意扳動、切斷鋼筋桁架；若不得已裁斷鋼筋桁架，應采用同型號的鋼筋將鋼筋桁架重新連接進行恢復。
5.4 栓釘焊接
5.4.1 抗剪連接栓釘部分直接焊在鋼梁頂面上，為非穿透焊；部分鋼梁與栓釘中間夾有壓型鋼板，為穿透焊。
5.4.2 鋼筋桁架樓承板底模與母材的間隙應控制在1.0mm以內才能保證良好的栓釘焊接質量。同時還應注意控制鋼梁的頂部標高及鋼梁的撓度，以盡可能的減小其間隙，保證施工質量。
5.4.3 如遇鋼筋桁架樓承板有翹起而與母材的間隙過大時可用手持杠桿式卡具對鋼筋桁架樓承板臨近施焊處局部加壓，使之與母材貼合。如下圖所示：
5.4.4 質檢程序
首先由施工方自檢，自檢合格后寫出自檢報告，并附有參數試驗報告，最后由監理方組織專門質檢小組進行檢驗，栓焊為隱蔽工程，在此基礎上，由施工、監理、建設單位共同驗收。
5.5 邊模板安裝
5.5.1 在工程中邊模規格型號較多，施工前必須仔細閱讀圖紙，選準邊模板型號、確定邊模板搭接長度。
5.5.2 安裝時，將邊模板緊貼鋼梁面。邊模板與鋼梁表面每隔300mm間距點焊長25mm、高2mm的焊縫。
5.5.3 全面檢查，確保所有邊模都已按施工圖要求安裝完畢，保證無漏漿部位的存在；
5.6臨時支撐搭設
5.6.1搭設原則：當連續板鋼梁間凈跨大于樓承板規定的凈跨要求時及懸挑部位，需搭設臨時支撐；
5.6.2臨時支撐采用雙排腳手架，立桿布局1.5米*1.5米，橫桿2米步距，立桿上方設通長木方，立桿與木方間通過可調螺栓調整距離，使得木方直接頂住、頂牢板底。
5.7 安裝驗收
5.7.1 施工過程中嚴格執行安裝順序，逐步進行質量及安全檢驗，安裝結束后，應進行安裝驗收。
5.7.2 檢驗主要包括以下內容：
1 每個部位鋼筋桁架樓承板的型號；
2 板端支座豎筋是否與鋼梁焊接；
3 鋼筋長度及排列間距；
4 檢驗栓釘焊接質量；
5 板邊是否有漏漿可能；
6 鋼筋桁架樓承板與剪力墻的連接；
7 臨時支撐情況。
六、混凝土工程
6.1 混凝土澆灌，應符合國家標準《混凝土工程施工質量驗收規范》GB50204-2011中的有關規定。
6.2 混凝土澆注過程中，應隨時將混凝土鏟平，嚴禁將混凝土堆積過高，高度不得超過300mm，且必須保證砼落點在鋼梁上。
6.3 混凝土振搗時，應采用平板振搗，禁止采用振搗棒振搗。施工縫處振搗時，應避免將已初凝的混凝土振裂。
6.4 混凝土養護期間，樓板上應避免過大的施工荷載，以防影響鋼筋與混凝土的粘結。
6.5 設臨時支撐時，小于8米的樓板，待混凝土的強度達到設計強度75%以上方可拆除支撐；大于8米的樓板及懸挑板，待混凝土的強度達到設計強度后方可拆除支撐。
參考文獻：
[1]鋼結構工程施工質量驗收規范 GB50205-2001
[2]鋼結構工程施工規范 GB50755-2012
[3]混凝土結構工程施工質量驗收規范 GB50204-2011
