新疆国际会展中心大跨度空间结构施工技术研究

科技成果来源：新疆科技成果库;
地区：新疆
1、立项背景：新疆国际会展中心，位于乌鲁木齐市水磨沟区红光山片区、河南东路北侧，是集会议、展览、商务洽谈、大型集会、庆典等功能于一体的特大型公共建筑，远处的红光山与建筑的外轮廓曲线形成自然连续的过渡，建筑与自然浑然一体，相得益彰。工程总建筑面积113317平方米，其中地上建筑面积95845平方米，地下室17472平方米，地面以上5层，地下1层，建筑高度50.40米，展览中心部分为框架-大跨张弦桁架结构，会议中心底部支撑为框架-剪力墙结构。会议中心主体钢结构形似明月造型，明月造型的中间部分为大跨度结构，两端为大悬挑结构，结构形式为钢桁架，上部屋面结构为大跨度单梁双向正交结构。其中会议中心上部椭球体明月造型悬挑观景窗外围幕墙装饰采用悬挑拉索式双曲面玻璃幕墙。新疆国际会展中心作为新疆自治区的一号重点工程，集会议、展览、商务洽谈、大型集会、庆典功能为一体的大型公共建筑，是西部地区面向中亚规模最大、功能最全的国际会展中心，建成将成为新疆对外开放的重要载体和窗口。新疆国际会展中心开工日期为2009年7月，竣工日期为2011年8月，作为2011年9月举办首届中国-亚欧博览会主要场地，施工工期异常紧迫；新疆国际会展中心展馆屋盖采用大跨预应力张弦桁架，这一新型结构体系，张弦桁架跨度为108.5m，为国内同类工程第三，西部同类工程第一，为抗震设防烈度8度的第一大跨度；会议中心主体钢结构形似明月造型，明月造型的中间部分为大跨度结构，两端为大悬挑结构，结构形式为钢桁架，最大悬挑长度为约37m，最大悬挑桁架重约90余t，为抗震设防烈度8度的最大悬挑结构；会议中心的大跨度大悬挑双曲面玻璃幕墙由394块几何尺寸完全不同规则的幕墙组成，新型的结构体系以及特殊的建筑造型，大大增加了本工程的施工难度。由于大跨度空间结构体系在西北地区应用较少，制定施工方案难度很大。例如本工程在施工过程中吊装施工方案的确定、张拉过程中张拉力的分级确定、下弦桁架钢索张拉顺序的确定、相邻桁架张拉先后相互影响的问题等技术问题，对施工技术提出了较高的要求。其施工及控制技术研究在新疆地区尚属首例。因此，可将新疆国际会展中心作为以后类似建筑物的典型案例，针对新疆国际会展中心大跨度空间结构施工技术进行研究与分析，形成一套完成的施工技术，既具有创新性又具有实用性，对促进西北地区大跨度空间结构施工技术进步具有重要的现实意义。会展中心项目建筑尺度宏达、造型新颖、结构形式复杂，对项目施工技术提出了全新的挑战。针对工程具体情况，中建三局集团有限公司立项后，以新疆国际会展中心为工程背景，开展了“新疆国际会展中心大跨度空间结构施工技术研究”项目研究，2009年1月，该项目在中建三局集团有限公司西北分公司批准立项，研究周期67个月。随着我国经济的蓬勃发展和文化建设需求不断扩大，大跨度空间结构体系以其规模大、跨度大、结构多样化等特点，成为国际上最近几十年发展最迅速的结构形式，被广泛应用于各类比较重要的公共建筑上，如：大跨度、大空间体育馆、机场航站楼、大型会展中心、火车站房等重要公共建筑。随着国家对西部开发大力支持和新疆地区的快速发展，越来越多的大跨度空间结构将在新疆地区不断建成并投入使用。依托于新疆国际会展中心展馆大跨度张弦桁架结构及会议中心大悬挑大跨度钢桁架结构施工技术研究与分析从而形成一套大跨度空间结构施工技术，为以后类似工程提供了可靠的技术支撑，同时也为结构设计提供了一定的借鉴，为今后大跨度空间结构向更深层次发展提供了坚实的基础。2、主要研究内容：以新疆国际会展中心展馆及会议中心为主要研究对象，研究及分析张弦桁架拉索施工技术，通过支撑架设计及验算分析，确定了合理、安全的大跨度张弦桁架施工方案；通过对会议中心抗震性能分析及研究，加强了新疆国际会展中心在施工过程中的注意事项，为新疆国际会展中心在投入使用过程中提供基本保证；通过对会议中心虚拟施工、塔吊的选择及布置及吊装工况分析，提出了合理、可行的大悬挑大跨度空间钢结构施工方案；通过对大跨度大悬挑会议中心上悬挑拉索式双曲面玻璃幕墙的分析及研究，施工过程中对双曲面玻璃弧度的控制及安装、索网架的设置以及高空悬挑结构安装等难点关键点技术控制的研究，在保证玻璃幕墙安装质量满足相关验收规范的要求下，形成一套悬挑拉索式双曲面玻璃幕墙施工方法。3、主要技术指标：1）利用MIDASGen（Ver7.80）软件，建立张弦桁架屋盖和主体框架结构整体计算模型，对张弦桁架结构的地震响应进行动力时程分析和反应谱分析。研究张弦桁架在地震作用下位移、内力和竖向地震内力系数等结构动力响应，对大震时拉索是否出现松弛进行分析，优化工程设计，并为新疆国际会展中心在施工阶段采取的施工方法提供一定的依据；同时在结构本身满足抗震要求的基础上，针对施工场地湿陷性黄土地基提出改良地基的施工方案，亦为以后类似工。
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