[发明专利]一种椭圆形弦支穹顶结构的施工方法

权利要求书

1.一种椭圆形弦支穹顶结构的施工方法，其特征在于：包括建筑业公知的BIM三维虚拟技术，建筑业中公知的Midas软件，Tekla软件和三维可调装置，所述施工方法，包括以下步骤：一)采用BIM技术检查架体搭设与预应力构件的碰撞，二)采用Midas软件确定预应力杆件的张拉值和变形值，三)采用Tekla软件对异型杆件精准下料，四)采用盘扣式脚手架作为网壳支撑架体，并进行预应力杆件安装，五)采用曲臂升降车作为操作平台对周围桁架进行安装焊接，六)采用“火柴杆”式小拼，“米”字先合拢，由下自上分区分环逐圈对单层网壳进行空中散拼，七)采用全站仪和三维可调装置确定焊接球点位，八)采用张拉径向拉杆的方式进行预应力张拉，由内到外再到内再到外的张拉顺序和九)采用通用位移计、振弦应变计、磁通量传感器，全站仪进行全方位监测。

2.根据权利要求1所述的椭圆形弦支穹顶结构的施工方法，其特征在于：所述的一)至九)的步骤，其具体操作，分别为：

一)BIM技术检查架体搭设与预应力构件的碰撞

由于预应力构件空间姿态呈三维布置，预应力张拉时预应力构件还要运动，而采用BIM技术在施工前对架体搭设和预应力构件进行了虚拟碰撞检查，确定了架体的搭设位置，避免施工中预应力构件与架体的干涉，确保了张拉施工具有一定的位移距离；

二)Midas软件确定预应力杆件的张拉值和变形值

采用Midas软件对预应力张拉过程进行了仿真和计算，确定了张拉步骤，每步张拉值，张拉后对应网壳变形值；

三)Tekla软件对异型杆件精准下料

根据工程造型特征，各构件呈异形，尺寸形状不一，现场切改调整，难度相当大，采用Tekla软件对所有杆件进行精准计算确定杆件形状和尺寸，然后工厂下料制作成型，保证异型杆件精准安装；

四)盘扣式脚手架作为网壳的支撑架体，并进行预应力构件的安装

由于网壳球节点标高不同，支撑架体顶端标高不一致，并需反复调整，选用盘扣式脚手架作为支撑架体，该架体稳定性好，承载力高，安全性强，调整灵活方便，环索、撑杆、拉杆安装时便于调整，调整后为预应力张拉施工带来较适宜的操作空间；

五)采用曲臂升降车作为操作平台对周围桁架进行安装焊接

采用曲臂升降车作为操作平台，对周围桁架进行安装、焊接，伸缩灵活，操作方便，桁架与环杆依次安装，互不干扰，快捷安全；

六)“火柴杆”式小拼，“米”字先合拢，由下自上分区分环逐圈对单层网壳进行空中散拼

网壳杆件在地面“火柴杆”式小拼，塔吊吊装；网壳整体沿中心轴线进行“米”字先合拢，消耗拼装误差，然后由下自上分8区分10环逐环对单层网壳进行空中散拼；

七)全站仪和三维可调装置确定焊接球点位

单层网壳焊接球安装，利用高空预先制作的四个测量平台，全站仪放在测量平台上确定焊接球点位，三维可调装置三自由度精确调整焊接球中心位置与测量位置重合；

八)采用张拉径向拉杆的方式进行预应力张拉，由内到外再到内再到外的张拉顺序

通过Midas软件仿真计算，选用张拉“径向拉杆”的方法，“控制张拉力为主，结构变形为辅”的原则，采用先从内圈向外圈逐圈张拉至设计值的20％，再从外圈向内圈张拉至设计值的70％，最后从内圈向外圈张拉至设计值的100％的张拉顺序进行张拉；

九)通用位移计、振弦应变计、磁通量传感器、全站仪进行全方位监测

预应力张拉过程中对应力和位移进行了监测：应力监测布置了38个关键监测点，采用振弦应变计，对网壳、加强桁架、拉杆、撑杆、外围桁架进行了应力监测；采用磁通量传感器对3圈环向拉索进行应力监测；位移监测分为水平位移和竖向位移，布置25个关键监测点，采用通用位移计监测支座水平位移，采用全站仪监测单层网壳竖向位移，监测结果均符合规范和设计要求，圆满完成施工。