中國二十冶《施工技術(shù)》論文格式

2017年第1期 施工技術(shù)-38-頁面設(shè)置：上下左右2.5cm，頁眉2.2cm，頁腳1.2cm頁面設(shè)置：上下左右2.5cm，頁眉2.2cm，頁腳1.2cm頁眉：加橫線，宋體小五加粗標(biāo)題：宋體小二居中段前1行，單倍行距。單位名稱及作者:仿宋小四居中,單位名稱及作者:仿宋小四居中,段前段后各一行，2倍行距。摘要：標(biāo)題仿宋五號加粗，內(nèi)容仿宋五號。特殊格式無，摘要：標(biāo)題仿宋五號加粗，內(nèi)容仿宋五號。特殊格式無，行距固定值20磅。關(guān)鍵詞：標(biāo)題仿宋五號加粗，內(nèi)容仿宋五號。特殊格式無，行距固定值20磅。各詞之間空兩格?！菊吭诟吆０位蛘叩椭脖桓采w地區(qū)，日照強(qiáng)烈且晝夜溫差大，在這些區(qū)域進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的施工往往難度更大，而日照和晝夜溫差對鋼結(jié)構(gòu)變形的影響也更加難以忽視，本文以新疆八鋼項(xiàng)目為例，通過理論計算和實(shí)際測量，找出氣溫和日照的影響下鋼柱垂直度受到影響的規(guī)律，并提出可行的解決方法，并為以后類似的施工項(xiàng)目提供參考價值。關(guān)鍵詞：標(biāo)題仿宋五號加粗，內(nèi)容仿宋五號。特殊格式無，行距固定值20磅。各詞之間空兩格?！娟P(guān)鍵詞】氣溫柱梁安裝誤差預(yù)控。1工程概況正文：分兩欄。宋體五號，兩端對齊，首行縮進(jìn)2字符，行距固定值18磅。章：宋體五號加粗，首行縮進(jìn)2字符，行距固定值18磅。數(shù)字與標(biāo)題之間空2格。若有前言，應(yīng)為“0前言”正文：分兩欄。宋體五號，兩端對齊，首行縮進(jìn)2字符，行距固定值18磅。章：宋體五號加粗，首行縮進(jìn)2字符，行距固定值18磅。數(shù)字與標(biāo)題之間空2格。若有前言，應(yīng)為“0前言”2結(jié)構(gòu)特征廠房柱子系統(tǒng)為排架加垂直支撐體系，其中排架上柱為實(shí)腹式工字型，下柱為格構(gòu)式鋼柱，柱腳采用杯口式柱腳。鋼柱最長為50.85m，最重約60t；框架柱最長65.978m，最重120t。吊車梁為實(shí)腹式H型鋼，最長為27m，最重50t；框架梁為實(shí)腹式鋼梁，最長19m，最重35t。轉(zhuǎn)爐主廠房六跨連續(xù)，彼此之間相互依賴，相互影響，相互制約，廠房中部又為高層框架，有多達(dá)6層主操作平臺，故安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高，各跨間距、標(biāo)高、垂直度要求都要控制為最小誤差，否則誤差積累迭加，將會給整個安裝帶來更大難度。廠房吊車梁系統(tǒng)、高層框架柱與框架梁的安裝精度要求高，工藝復(fù)雜。3溫度對鋼結(jié)構(gòu)的影響由于鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)高度較高（67m）且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此要考慮到每一個測量因素影響安裝精度，除了人為測量誤差以外，測量儀器的系統(tǒng)誤差，空氣可見度、大氣折光也都能產(chǎn)生影響，而氣溫，特別是因日照不均勻以及晝夜溫差將是一個重要的影響因素。一方面，在中午時段陽光照射比較強(qiáng)烈，構(gòu)件向陽面和背陰面受到日照區(qū)別很大，熱傳導(dǎo)不及時的情況下兩面溫度會產(chǎn)生影響柱垂直度的變形；另一方面，受日照影響，梁柱構(gòu)件表面溫度晝夜溫差超過30℃，受到熱脹冷縮的影響，構(gòu)件的標(biāo)高和長度會產(chǎn)生變化，梁的長度變化會間接影響柱的垂直度。因此，在對鋼柱進(jìn)行垂直度校正時盡量選擇在早間出現(xiàn)強(qiáng)烈日照前的時間段進(jìn)行測量，如若必須在日照強(qiáng)烈的條件下測量，則需要根據(jù)日照的影響結(jié)果進(jìn)行預(yù)糾偏處理，以便降低誤差，盡可能小的影響后續(xù)施工誤差。4實(shí)測數(shù)據(jù)頁碼：宋體五號居中，格式-X-為了能夠更加科學(xué)的找出溫度對構(gòu)件安裝的影響規(guī)律，在廠房中選擇單節(jié)鋼柱高度相似，分布均勻，并且測量時環(huán)境條件相似的九根鋼柱進(jìn)行垂直度測量和研究分析，找出溫度變化的規(guī)律，降低安裝誤差，提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量。把日照溫差在鋼柱構(gòu)件中的分布規(guī)律作為測試重點(diǎn)。構(gòu)件表面溫度分布因受內(nèi)部加勁板及端板的影響，測試應(yīng)優(yōu)選構(gòu)件上部無加勁板的部位量測溫度。選取加料跨到鋼水接受跨、7-14軸的九根鋼柱GZF-7、GZG-7、GZH-7、GZF-11、GZG-11、GZH-11、GZF-14、GZG-14、GZH-14作為觀測布點(diǎn)鋼柱。測量時以每根鋼柱為一個獨(dú)立單元，為滿足精度使用J2經(jīng)緯儀，選擇鋼柱安裝完成并選擇早間或午后的時間段調(diào)校垂直，并記錄垂直度偏差值。由于沒有安裝吊車梁，可以單獨(dú)以日照影響為唯一變量。使用同一臺儀器，同一個方向，在中午日照最強(qiáng)烈的時候進(jìn)行二次測量，和第一次測量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，得獨(dú)立柱受日照影響下的垂直度結(jié)果見表1。頁碼：宋體五號居中，格式-X-說明：該組測量數(shù)據(jù)為鋼柱安裝完成，鋼梁安裝之前的狀態(tài)下所測早晚垂直度變化值，具體分析。表1表1獨(dú)立柱受日照影響偏差值變化節(jié)：宋體五號，首行縮進(jìn)2字符，行距固定值18磅。數(shù)字與標(biāo)題之間空2格。安裝完鋼梁后，受日照影響的鋼柱垂直度變化體現(xiàn)了鋼梁長度變化，測量時在鋼梁上中部和兩邊各取一個溫度測量點(diǎn)，測得三點(diǎn)溫度值并求平均，在此溫度變化下其測量數(shù)據(jù)如表2所示，表2梁受氣溫影響導(dǎo)致柱垂直度變化值。節(jié)：宋體五號，首行縮進(jìn)2字符，行距固定值18磅。數(shù)字與標(biāo)題之間空2格。說明：該組數(shù)據(jù)為鋼梁安裝完之后鋼柱獨(dú)立變形受限，鋼梁的早中氣溫變化導(dǎo)致的構(gòu)件膨脹變形影響的柱垂直度變化，具體分析見5.2。5計算與分析5.1鋼梁氣溫變化下長度變化值分析：由材料力學(xué)可知，一個構(gòu)件在不同的環(huán)境下，溫度發(fā)生改變，會產(chǎn)生不同的影響，當(dāng)一個靜態(tài)構(gòu)件溫度發(fā)生均勻變化時，構(gòu)件不會產(chǎn)生內(nèi)里和彎曲，只會引起構(gòu)件長度的自由伸縮，其變化值由下列公式計算：式中—構(gòu)件長度變化值；—環(huán)境溫度變化值；表：正文內(nèi)容一致，正文中要括起來，在表的上方。宋體五號加粗居中，1.5倍行距?！氨恚赫膬?nèi)容一致，正文中要括起來，在表的上方。宋體五號加粗居中，1.5倍行距?！氨?”后空兩格。L—構(gòu)件長度表中字體：宋體五號表中字體：宋體五號表2梁受氣溫影響導(dǎo)致柱垂直度變化值表2梁受氣溫影響導(dǎo)致柱垂直度變化值將上述公式用于鋼結(jié)構(gòu)安裝中，已安裝完的左側(cè)主體結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)固且由于遮擋，氣溫變化少于安裝鋼梁的中間柱，受日照影響，鋼梁晝夜會有超過20℃的溫差，分析八鋼項(xiàng)目的鋼柱受鋼梁橫向撐的影響結(jié)果，本工程鋼梁長度跨長分別為24m、25m、27m，溫度變化值在20℃左右，根據(jù)數(shù)據(jù)測量表格，原本柱垂直度偏差均能夠滿足規(guī)范要求，到了午間氣溫較高的時候，部分鋼柱偏差已經(jīng)超過10mm，甚至達(dá)到15mm，已經(jīng)超過規(guī)范GB50205-2011所規(guī)定的的單節(jié)柱自身的鉛垂偏差不超過h/1000，且≯10mm的要求（見上表1），此刻如果進(jìn)行下一步安裝，則誤差對后續(xù)安裝將產(chǎn)生不利影響。5.2鋼柱單獨(dú)收到不均勻日照產(chǎn)生的變形誤差分析：計算時若考慮溫度不是按均勻變化，則構(gòu)件不僅會產(chǎn)生長度的自由伸縮，還要引起彎曲和位移變形。以鋼柱為例，（見圖1）獨(dú)立柱受日照產(chǎn)生彎曲變形示意圖中a圖所示。假設(shè)鋼柱固定在混凝土基礎(chǔ)坯口內(nèi)，溫度均勻變化時，它只會沿豎直方向伸縮，考慮到受日照不均勻影響，設(shè)鋼柱向陽一側(cè)為左側(cè)，受陽光直照其溫度為T1，右側(cè)未受陽光照射溫度為T2，圖1獨(dú)立柱受日照產(chǎn)生彎曲變形示意圖圖：圖：表：正文內(nèi)容一致，正文中要括起來，在圖的下方。宋體五號加粗居中，1.5倍行距。“圖1”后空兩格。顯然T1>T2,柱的兩側(cè)溫度不均勻，產(chǎn)生了溫度差ΔT=T1-T2。因溫差引起柱子向背陽面彎曲，同時使柱頂向背陰面產(chǎn)生水平形變。一般可認(rèn)為溫度對高柱厚度D的影響，是按直線規(guī)律變化的，所以變形后柱的橫截面仍將保持平面。為了研究因溫差而引起高柱彎曲位移變形，今取微段ds進(jìn)行討論，如上圖b所示，以d1、d2分別表示柱的軸線至兩側(cè)外邊緣的距離，T0表示柱的軸線處溫度。T0可用比例關(guān)系求得，即，如果軸線兩側(cè)對稱則公式：用公式編輯器編輯，不得截圖。。微段軸線的自由伸長值。微段截面的偏轉(zhuǎn)角。結(jié)構(gòu)力學(xué)中由于溫差作用引起結(jié)構(gòu)變形的位移公式為公式：用公式編輯器編輯，不得截圖。式中為積分，積分長度為構(gòu)件全長；為求和，所求長度為各個構(gòu)件的總和；為鋼材線性膨脹系數(shù)；為沿著位移方向的單位水平力在柱內(nèi)引起的彎矩；為沿著位移方向的單位荷載在柱內(nèi)引起的彎矩；因上述高柱屬于單個構(gòu)件，并且由于單位水平力不使高柱產(chǎn)生軸力，軸向的自由伸長甚微，一般校正時不予考慮，水平位移只考慮彎矩的影響，故位移公式可簡化為：當(dāng)柱的抗彎強(qiáng)度EI=常量，而且為等截面的直柱時，可以用單位彎矩圖面積來表示，即一般獨(dú)立高柱都具有上述條件，因此，計算高柱因溫度作用產(chǎn)生水平位移的常用公式簡化為從上式可以看出溫差使柱產(chǎn)生的水平位移值與溫差成正比，與柱的厚度D成反比，與基礎(chǔ)（坯口）以上柱長s平方成正比。因此，溫差引起高柱的水平位移，是有一定規(guī)律的，我們可以按此規(guī)律結(jié)合當(dāng)時當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，量出溫差，應(yīng)用溫差位移公式計算其偏差值。以GZF-7鋼柱為例東西面受日光不均勻照射產(chǎn)生的溫差為1℃計算所得東西向彎曲位移為25mm，實(shí)測數(shù)據(jù)25mm，方向和數(shù)值與計算理論結(jié)果一致，其他鋼柱理論與實(shí)測偏差值均在3mm以內(nèi)（見上實(shí)測數(shù)據(jù)表2），出現(xiàn)此部分偏差的原因初步判斷為人為測量誤差和其他因素影響的共同作用的結(jié)果，這部分的影響相對于日照偏差值可以忽略不計，因此，如何消除這種影響將是一個值得重視的問題。6解決方案對于氣溫晝夜變化引起的位移，其數(shù)值影響在4-7mm,而且這種誤差會隨著氣溫變化而循環(huán)消失和出現(xiàn)，如果安裝時氣溫為常溫日照較弱則不考慮其產(chǎn)生的誤差，如果日照強(qiáng)烈而工期較緊，則為滿足單節(jié)柱垂直度偏差在10mm以內(nèi)，則解決方案如下：采用預(yù)偏差值糾正，鋼柱主要形變集中在東西方向，由于其誤差會在午間向東偏移，鋼柱調(diào)校時向東稍傾5-7mm，具體數(shù)值根據(jù)日照和晝夜溫差綜合考慮；設(shè)置伸縮縫，本工程在第8軸、第13軸分別設(shè)置了一條伸縮縫，阻止了因溫度而產(chǎn)生的橫向便宜的傳導(dǎo)和積累。對于獨(dú)立單節(jié)柱受日照影響的橫向偏移，解決方案如下：選擇合適的時間進(jìn)行鋼柱垂直度調(diào)校，如選擇早晨陽光強(qiáng)烈照射之前或者傍晚日落之后氣溫回升至常溫狀態(tài)；采用預(yù)偏差值糾正，在必須選擇午間日照充足的時間進(jìn)行鋼柱垂直度調(diào)校時，根據(jù)當(dāng)時的日照強(qiáng)度，鋼柱截面大小、鋼柱長度綜合計算鋼柱會產(chǎn)生的彎曲值，如GZF-7鋼柱長20m，截面0.8m，氣溫約31℃，則會產(chǎn)生背陽方向的彎曲約25mm，進(jìn)行鋼柱調(diào)校時按照向著背陽方向偏移25mm的數(shù)值進(jìn)行鋼柱調(diào)校；及時復(fù)測跟進(jìn)鋼柱垂直度變化，特別