[發明專利]一種空間雙曲面漏斗形單層網殼結構的安裝方法

有效

• 申請號: 202010317489.0
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111622352B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 韓向科;江小滿;劉新國;王震;付元東;莊鵬翔;何明
• 申請（專利權）人: 上海二十冶建設有限公司;中國二十冶集團有限公司
• 主分類號: E04B1/34
• 分類號: E04B1/34;E04B1/35
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓

1.一種空間雙曲面漏斗形單層網殼結構的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟:

步驟1、焊接分區劃分：根據空間雙曲面漏斗形單層網殼的結構特點，在下部的圓柱面網殼與上部網殼的交界處，將其分解為下部的圓柱區(1)和上部的漏斗錐形區(2)，圓柱區(1)沿高度方向劃分若干焊接層，每個焊接層內沿周長方向劃分為若干焊接區域；漏斗錐形區(2)沿高度方向劃分為若干焊接層，焊接層內劃分時，先選取每一焊接層周長上的對稱點為特征節點，然后以特征節點為中心，向兩邊各計取若干網格為一個焊接區域，然后依次類推，直至該焊接層劃分完畢；

步驟2、選取特征定位點：每個焊接區域內選取一個特征定位點，圓柱區(1)的特征定位點選取在距每個焊接區內中點最近的主節點，漏斗錐形區(2)的特征定位點選取在距每個焊接區內中點最近的主節點，如果該焊接區域含有對稱點，則選取特征定位點必須同時是對稱點，否則重新劃分焊接區域；

步驟3、確定焊接順序：在高度方向，先焊接圓柱區(1)再焊接漏斗錐形區(2)，采取從下至上的焊接順序，逐層焊接；在周長方向，圓柱區(1)內根據現場實際施焊條件，從兩端沿周邊對稱向中間推進焊接；漏斗錐形區(2)內，先焊接含有對稱點的兩端焊接區，然后沿周邊對稱向中間推進；

步驟4、確定空間幾何坐標：根據網殼的設計參數建立相應的有限元分析模型模擬施工過程，獲得網殼結構最終成形態時各空間節點的坐標值及與初始設計節點坐標之間的坐標差值；

步驟5、加工構件：按照步驟4獲得的最終桿件幾何尺寸，進行桿件加工；

步驟6、安裝圓柱區(1)網殼：按照每個節點的空間坐標，采取從下至上逐層拼裝的方式完成整個圓柱區(1)的拼裝；將圓柱區(1)每個特征定位點在施工現場采取臨時支撐等措施進行定位，確保穩固可靠；焊接圓柱區(1)時，從下至上逐區焊接；

步驟7、安裝漏斗錐形區(2)網殼：按照和步驟6相同的方法拼裝漏斗錐形區(2)，將漏斗錐形區(2)每個特征定位點在施工現場采取臨時支撐等措施進行定位，確保穩固可靠，根據結構具體特點，在特征定位點之外其他點均勻布設支撐點，但只約束垂直向下的位移；焊接漏斗錐形區(2)時，從下至上逐區焊接；

步驟8、拆撐卸載，根據制定的拆撐卸載方案，對網殼的臨時支撐點進行拆撐卸載，卸載前，應先將特征定位點處的臨時固定予以拆除。

2.如權利要求1所述的空間雙曲面漏斗形單層網殼結構的安裝方法，其特征在于，所述步驟1中，劃分圓柱區(1)的焊接區時，沿高度方向每3-6個網格劃分為一個焊接層，每個焊接層內沿周長方向每隔3-6個網格進一步劃分為焊接區域；劃分漏斗錐形區(2)的焊接區時，沿高度方向每3-6個網格劃分為一個焊接層，每個焊接層內以特征節點為中心向兩邊各計取2-3個網格為一個焊接區域，然后依次類推，每隔3-6個網格劃分為一個焊接區域，直至該焊接層劃分完畢。

3.如權利要求1所述的空間雙曲面漏斗形單層網殼結構的安裝方法，其特征在于，所述步驟4中，根據網殼的設計參數建立相應的有限元分析模型時，先根據網殼的焊接順序及拆撐卸載順序模擬施工過程，獲得網殼結構最終成形態時各空間節點的坐標值及與初始設計節點坐標之間的坐標差值，再將坐標差值反向疊加到初始設計節點坐標，得到更新后的節點坐標，最后重復上述步驟，直至坐標差值滿足要求。

4.如權利要求1所述的空間雙曲面漏斗形單層網殼結構的安裝方法，其特征在于，所述步驟6中，焊接圓柱區(1)時，先焊接圓柱區(1)的第一焊接層，按照從兩端沿周邊對稱向中間推進順序，逐區焊接，每個焊區焊接時，先焊接特征定位點，然后由特征定位點處向四周同步平行推進焊接，待區焊接應力充分釋放后，最后再焊接焊區之間的交界面。

5.如權利要求4所述的空間雙曲面漏斗形單層網殼結構的安裝方法，其特征在于，所述步驟6中，拼裝圓柱區(1)時，根據現場實際場地制約情況及吊裝能力，盡量在地面拼裝并焊接為X形或十形的小拼構件，然后進行整體拼裝，每個焊區內的桿件與桿件的拼裝節點用點焊進行連接，焊區與焊區交界面處的桿件拼裝節點，只用焊接墊板進行搭接連接，不進行點焊連接。