摘要：在我国机场工程建设中，波纹钢连拱机棚的应用较为广泛，不过由于此类机棚的推出时间比较短、受力形态也较为复杂，当前对其所作的理论计算依旧有所欠缺，设计也更多得以经验为主。本文以某机场波纹钢机棚的安装为背景，对波纹钢屋盖吊装过程中结构的受力性能进行分析，基于具体的分析结果，对薄弱部位提出了针对性的问题解决建议，希望能够为后续波纹钢机棚施工作业的进行提供一定的参考。 关键词：机场，三维波纹钢，机棚安装时，结构力学
在飞机的日常保养与维护作业开展中，机棚这一设施非常重要，它能够将遮风挡雨、避阳以及避雪等很多功能很好地发挥出来，对于飞机使用寿命的延长具有重要意义。图1所示波纹钢机棚是一种新研制出来的由双向余弦三维波纹钢钢板拼装而成的拱形构件，这种构件具有连跨拱结构，由纵向三角梁以及立柱共同构成。因为表现出很好的刚度与强度大、稳定性高、美观、使用便捷以及工业化施工方便等一系列优点，目前三维波纹钢机棚在我国机场工程的建设中有着较为广泛的应用。
图1 某波纹钢机棚实景示意
与飞机机棚这种大跨空间结构发展所需相结合，某建设局进行了新型三维波纹钢板拱形机棚的研制，在机棚的上部位置，屋盖采用的即是这种三维波纹钢拱形结构，另外，在机棚下部支撑的位置，采用的则是梁柱结构，由三角形钢梁与方型钢柱共同组成，按照具体的需要，可进行单跨或者是联跨两种不同形式的组合。其中，单跨机棚的长度、跨度以及拱顶净高分别为30m、22m以及8.5m。波纹钢板所用钢材以及梁柱所用钢材都是Q235。以往，曾有学者对新型三维波纹钢拱形结构机棚的特点进行分析，主要围绕其正常荷载以及极端风载两种不同工况展开了较为详细的计算和研究，最终将三维波纹钢机棚屋盖以及梁柱支撑结构的受力性能以及规律确定下来。不过整体上来看，学者们以往所作的研究重点都放在已经安装完毕的波纹钢机棚上，主要分析已经结束焊接作业的波纹钢与三角钢梁等的受力情况，然而在施工现场开展吊装作业的过程中，方形钢柱有比较大的可能性会出现
较大变形以及顶部偏移的问题，对此，必须为钢柱施加一定的水平支撑，这就需要对安装过程中三维波纹钢拱形结构的受力情况进行分析，本文即对此展开研究。
1拱形波纹钢屋盖制作、安装工艺与机棚安装流程
1.1拱形波纹钢屋盖制作与安装工艺
拱形波纹钢屋盖结构主要是借助于专门的成型机组（亦即起拱机），先采用冷弯轧制的方式将金属彩镀锌钢板（厚度在0.6-1.6mm之间）制作为带有卷边的梯形或者是U形横面，之后采用辊压的方式将底边压成褶皱，从整体层面上减小底边的总长度，在轧制的过程中得到一定半径的圆形拱板。为了尽可能地做到对施工作业开展过程中单榀拱板侧向弯扭失稳现象的规避，达到将吊装环节稳定性有效增加的目的，在开始吊装作业以前，通常会在地面采用专用的封边机锁将5条或者是7条单品拱板连接成一组，之后，与场地实际情况以及吊装条件相结合在地面锁接为若干组的吊装单元，进一步通过起重设备。基于起重设备的支持，将已经完成成组作业的拱板吊装单元吊到纵向梁的梁顶位置，待吊装就位以后，对自攻螺丝加以使用对其进行固定处理，每两组吊装单元相邻侧边的位置在空中进行锁边连接，完成安装任务之后，便可以得到薄壁拱形波纹钢屋盖。
伍止渊
西安医学院第一附属医院
1.2三维波纹钢拱形结构机棚安装流程
将三维波纹钢应用于机场之中，其机棚安装作业主要按照以下几个步骤来进行：
（1）对桩基础进行浇筑，同时，执行对预埋件的设置任务，钢板预埋件需要和桩柱的竖筋焊接起来；
（2）对方形钢柱以及三角形钢梁进行安装，方形钢柱的截面规格为□400×400×8×8，三角形梁的规格则为△500×314×314×10×8，在方柱的底端和顶端的位置，分别与预埋钢板和三角形梁地面进行满焊处理，同时，还要在横梁的两端以及立柱的接触面位置执行对梯形钢板的焊接任务，梯形钢板的厚度设定为10mm，其功能为竖向加强支撑。
（3）执行对波纹钢的安装任务，先在地面的位置将波纹钢单元板拼装完毕，每一跨（单元）的波纹钢数量均为12块，在拼接的位置，对8.8级ψ12高强螺栓加以使用，达到固结连接目的，之后，在汽车起重吊装机的支持下完成吊装作业，一个机棚一共有16跨，单元与单元之间借助于手动扳手将螺栓拧紧，在拱趾的位置，采用满焊固接的方式和三角梁建立起相互之间的连接。
消化系统的功能
胡书刚
通过研究发现，有两个问题可能会在机棚安装过程中出现：其一，在拱脚焊接以前，可能会有滑动现象出现，与铰支座相类似，其受力情况和焊接之后的固端约束存在一定的差异；其二，在具体安装作业的开展过程中，波纹钢屋顶都由专门人员进行施工，这时会有比较大的活荷载存在。下文对结构力学求解器加以运用，执行对机棚安装过程中波纹钢屋盖以及下部支撑结构内力的分析任务，对安装的安全性进行验证。
2机棚吊装过程中波纹钢的内力分析
在对机棚结构的受力情况进行分析之时，可以先作相应的简化处理，即分析单榀拱形波纹钢的受力，此处对二维铰拱模型加以运用，执行对单榀拱形波纹钢受力情况的模拟任务，在有限单元法的支持下，对拱作一共10个杆单元的划分，各根杆件之间相互固结。
在吊装作业的开展过程中，机棚承受的主要是恒荷载、屋面活荷载以及风荷载，出于对这一实际情况的考虑，此处对结构自重、活荷载、风荷载以及它们的组合作用进行分析。在此之中，基于对《建筑结构荷载设计规范》等相关资料的参考，结构自重、上人屋面活荷载、风荷载的标准值分别设定为0.335kN/㎡、2.0kN/㎡以及0.35kN/㎡，不对组合系数作相应考虑。据此，可以对恒荷载与活荷载的设计值进行折算，由单榀拱形结构线荷载对其进
行表示，有：（1.2×0.335+1.4×2.0）×0.825=2.64kN/m。进一步地，基于对《建筑结构荷载规范》的参考，按照以下公式对风荷载进行计算，有：
wk=βzμsμzw0超级解霸2000 （1）
式中，各字母表示含义分别为：
Βz—风振系数，取值为0.15；μs—体型系数，取值为1.6或0.4（分别对应的为迎风面与背风面）；μz—风压高度变化系数，取值为1.0；w0—基本分压，取值为0.35，单位为kN/㎡。
根据公式（1），可以将迎风面风荷载折算为线荷载，有：w1=1.4wk×0.825=0.75kN/m；另外，将背风荷载折算为线荷载，有：w2=1.4wk×0.825=0.186kN/m。
hans
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