桥建合一玻璃幕墙耦合振/震动研究技术应用

    1、 项目基本概况

    1.1 立项背景

    随着高速铁路建设的不断发展,许多车站站房均采用了桥建合一结构形式。所谓桥建合一是指车站上部站房建筑结构支撑于下部高速铁路梁的桥墩之上。这种桥-建合一综合结构体系的提出与应用是大型铁路客站建设中的一项重大创

新,但也带来了一系列设计和施工技术难题,桥建合一结构体系耦合振动就是难题之一。由于桥梁与车站建筑结构连为一个有机整体,高速列车通过高架桥梁时,会激起列车各车辆、桥梁结构以及建筑结构的耦合振动(以下简称车桥建

耦合振动),近年来,高速车辆与桥梁的动力相互作用问题越来越受到人们的重视。高速运行的车辆会对桥建结构产生动力冲击作用,使结构发生振动,直接影响桥建的工作状态和使用寿命; 另一方面,桥建的振动又会对运行车辆的平

稳性和安全性产生影响,这使得桥梁结构的振动状态成为评价结构动力设计参数合理与否的重要指标。需要对列车运行、桥梁及建筑结构的安全性、耐久性的影响进行整体分析及评价。

    新建设并投入使用的武汉火车站是一个采用“桥建合一”新型结构形式的典型大型火车站,车站横向由10座平行布置的桥梁组成,各桥之间采用站台梁连接。桥梁之间的站台梁采用钢结构玻璃幕墙,最大标高达59m,最大跨度为116m

。如图1所示。它采用上部大型建筑与下部桥梁共同以铁路桥梁桥墩为基础的组成形式,铁路桥梁的桥墩同时也是火车站房的受力柱。这种“桥建合一”的新型结构火车站工况复杂,动力性能、结构稳定、结构精度与变形控制要求都非常

高,其中的玻璃幕墙工程就是一个比较突出的亮点。对于武汉火车站中的大型幕墙围护结构而言,存在着新的研究问题是:铁路轨道梁下部的幕墙系统,其主立柱采用的是压弯构件形式,其上端连接于高速列车通过时的列车轨道梁底侧

,因此存在着高速列车通过时产生的幕墙振动破坏问题;而中央主站房上部建筑幕墙系统则与屋盖主体桁架结构相连接,并采用双铰摇臂连接形式;上部幕墙系统中主立柱采用压弯构件形式,为当前我国国内最大的单根箱型截面简支梁

结构形式,幕墙体系的振动问题成为研究的重点。


 
    图1  桥建合一结构火车站示意图

    图2武汉站实景图

    在前期的桥建合一形式下钢结构幕墙抗震研究中,已经完成对铁轨下部幕墙系统在列车垂直振动荷载作用下的减振体系进行了相应的足尺试验研究与仿真分析研究,并对上部主站房幕墙钢结构系统的设计与构造以及风荷载作用下的

强度与稳定进行了研究。而本项目将针对幕墙振动的另外一个问题进行研究,即高速列车通过时将引起桥建合一体系的主体结构产生振动,而主体结构作为幕墙结构的支承体系,又会引起幕墙钢结构系统的振动,并且这种振动荷载不是

以直接荷载的形式作用在幕墙结构上,而是以整体惯性力的形式作用在幕墙钢结构体系上,由此引发的幕墙振动及减振控制研究成为一个新的研究课题。并且桥建合一体系在不同烈度地震中的震动分析资料也非常匮乏,因此对幕墙体系

动力响应防振减震控制进行研究,将为类似工程中幕墙体系的设计和施工建设提供一定的参考。

    1.2 项目研究主要内容

    本项目将通过数值模拟对列车在最不利车速通过工况下引起的幕墙振动规律及不同地震烈度情况下的幕墙动力响应规律进行研究,并进行由车辆运行引起的振动和地震震动耦合作用时的动力响应分析,再通过对有无减震装置时的幕

墙振动情况进行对比分析,为幕墙结构的优化设计提供科学依据。

    列车通过铁路桥梁时,引起桥梁及幕墙的振动。这时,桥梁及幕墙结构不仅承受静力的作用,还要承受移动荷载的振动惯性力作用,列车引起的桥梁振动可能使桥梁结构的构件产生疲劳,降低其强度和稳定性;反过来,桥梁、幕墙

的振动可能会对桥上车辆的运行安全和稳定性产生影响;当列车的动力变化频率与桥跨、幕墙结构自振频率相等或接近时,引起的共振可能会使车桥建动力响应加剧,产生意外的破坏。

    高速列车通过时,不仅仅是在垂直方向上使桥轨产生振动,而且由于列车车轮踏面的锥度以及轮缘与钢轨内侧的间隙,将导致车辆运行时产生蛇形运动,从而使车桥系统产生横向的振动源。在此振动源作用下,作为幕墙体系基础的

地面    将做横向振动,并且这种振动荷载不是以直接荷载的形式作用在幕墙结构上,而是以整体惯性力的形式作用在幕墙钢结构体系上,因此,幕墙体系将随基础运动而产生振动,在幕墙振动响应超过其振幅极限时,幕墙体系将遭到

破坏。

    由此可见,桥建合一结构中幕墙体系的振动问题十分复杂,如果处理不当,将会严重影响铁路系统的安全运行甚至产生严重的安全事故。然而现行的有关幕墙的规范中尚缺乏对桥建结构幕墙体系振动问题的规定,在设计过程中缺乏

相关依据,因此有必要对此进行专项研究。

    另一方面,大型桥建合一综合结构中幕墙结构体系在不同地震烈度情况下的动力响应规律也是一个十分重要的问题,加上近年来各地地震频发,使得政府和公众对地震作用下大型结构的破坏问题尤为关注,因此也有必要对这一问题

开展研究。

    本项目将以武汉火车站0.0m高程幕墙为典型工程背景,着重对高速列车通过情况下桥建合一结构幕墙体系的振动及其在不同地震烈度下的动力响应规律开展研究。

    1.2.1. 武汉火车站0m高程玻璃幕墙结构有限元模型的建立

    针对新建武汉站幕墙工程,在进行数值仿真计算过程中,前期的有限元计算模型建立的是否合理,直接影响到最后结论的准确性。其中包括准确地对结构单元定位,准确地简化计算模型,准确地对约束定位,准确地加载等。

    1.2.2. 玻璃幕墙结构自由振动分析

    本次项目采用ANSYS的模态分析功能来进行玻璃幕墙结构的自由振动分析,取玻璃幕墙结构前10阶自由振动频率,分析前10阶自由振动主振型。

    1.2.3. 玻璃幕墙结构地震反应谱分析

    针对新建武汉站工程,幕墙框架系统采用钢结构框架的受力体系,主要起到受力安全合理,同时满足所有的变形要求,即能消耗主体结构变形又能满足在微变形的情况下玻璃使用的安全性。根据幕墙特有特点在施工安装中采取了一

系列的安装方案,以及保证措施,对施工同类型工程起借鉴作用。

    2、 课题研究综合报告

    2.1 课题研究目的

    对幕墙体系动力响应防振减震控制进行研究,将为类似工程中幕墙体系的设计和施工建设提供一定的参考。

    2.2 研究思路与研究方法

    本课题结合幕墙系统应用现状,以新建武汉站0.0m高程幕墙为典型工程背景,对工程中采用的抗振减振系统进行研究和应用。

    本科技成果关键技术:高速列车通过情况下桥建合一结构幕墙体系的振动及其在不同地震烈度下的动力响应规律。

    研究思路与研究方法具体为:

    技术提炼、高校仿真模拟试验贯穿全过程;

    2.3 课题主要技术内容

    本课题将通过现场检测和数值模拟对列车在最不利车速通过工况下引起的幕墙振动规律及不同地震烈度情况下的幕墙动力响应规律进行研究,并通过对有无减震装置时的幕墙振动情况进行对比分析,为幕墙结构的优化设计提供科学

依据。

    列车通过铁路桥梁时,引起桥梁及幕墙的振动。这时,桥梁及幕墙结构不仅承受静力的作用,还要承受移动荷载的振动惯性力作用,列车引起的桥梁振动可能使桥梁结构的构件产生疲劳,降低其强度和稳定性;反过来,桥梁、幕墙

的振动可能会对桥上车辆的运行安全和稳定性产生影响;当列车的动力变化频率与桥跨、幕墙结构自振频率相等或接近时,引起的共振可能会使车桥建动力响应加剧,产生意外的破坏。

    高速列车通过时,不仅仅是在垂直方向上使桥轨产生振动,而且由于列车车轮踏面的锥度以及轮缘与钢轨内侧的间隙,将导致车辆运行时产生蛇形运动,从而使车桥系统产生横向的振动源。在此振动源作用下,作为幕墙体系基础的

地面将做横向振动,并且这种振动荷载不是以直接荷载的形式作用在幕墙结构上,而是以整体惯性力的形式作用在幕墙钢结构体系上,因此,幕墙体系将随基础运动而产生振动,在幕墙振动响应超过其振幅极限时,幕墙体系将遭到破坏

    由此可见,桥建合一结构中幕墙体系的振动问题十分复杂,如果处理不当,将会严重影响铁路系统的安全运行甚至产生严重的安全事故。然而现行的有关幕墙的规范中尚缺乏对桥建结构幕墙体系振动问题的规定,在设计过程中缺乏

相关依据,因此有必要对此进行专项研究。

    另一方面,大型桥建合一综合结构中幕墙结构体系在不同地震烈度情况下的动力响应规律也是一个十分重要的问题,加上近年来各地地震频发,使得政府和公众对地震作用下大型结构的破坏问题尤为关注,因此也有必要对这一问题

开展研究。

    本项目将以武汉火车站0.0m高程幕墙为典型工程背景,着重对高速列车通过情况下桥建合一结构幕墙体系的振动及其在不同地震烈度下的动力响应规律开展研究。

    2.4 主要技术研究

    主要研究:高速列车通过情况下桥建合一结构幕墙体系的振动及其在不同地震烈度下的动力响应规律。

    2.4.1. 有限元模型

    2.4.1.1 结构基本资料

    研究对象为武汉火车站标高0.0m高程南北面的玻璃幕墙钢结构支承体系(图2.4.1.1-1),幕墙结构示意图如图2.3.1.1-2所示。


 
    图2.4.1.1-1  武汉火车站高程0.0m玻璃幕墙结构体系实际结构图


  
    图2.4.1.1-2  高程0.0m幕墙钢结构设计示意图


 
    图2.4.1.1-3玻璃幕墙内层钢结构构造节点示意图

    图中1.支座转接件,2.粘滞性橡胶构件,3.套管构件,4.钢结构主立柱。

    外层钢结构玻璃幕墙构造节点如下:


 
    图2.4.1.1-4玻璃幕墙横剖节点图


 
    图2.4.1.1-5玻璃幕墙竖剖节点图

    幕墙结构体系由钢结构方管柱支撑、吊杆结构、横梁、方通和玻璃面板结构组成,竖向支撑形式为单管支撑(单管柱),幕墙支撑钢结构受力形式为承受玻璃自重、支撑构件自重和水平风荷载,单管支撑之间设四块幕墙玻璃。顶横

梁、立柱、吊杆、柱间水平支撑构件的连接方式为刚接。

    2.4.1.2 分析软件

    本项目计算软件采用大型有限元分析软件ANSYS V14.0。

    2.4.1.3 分析模型

    对玻璃幕墙顶横梁、上部横向连续梁、横向联系梁、立柱、吊杆按梁单元模拟,玻璃按板单元模拟。其中对双层玻璃的每一层都单独按板单元模拟,在玻璃四周对前后玻璃设置自由度耦合约束,以模拟玻璃边框对玻璃的约束作用。

建立玻璃幕墙有限元模型如图2.4.1.3-1~图2.4.1.3-3所示。

    建立有限元模型直角坐标系如图2.4.1.3-4~图2.4.1.3-5所示,x轴沿幕墙轴线,y轴沿幕墙横向,z轴向上。


 
    图2.4.1.3-1 玻璃幕墙结构有限元模型


 
    图2.4.1.3-2 玻璃幕墙结构有限元模型(梁)


 
    图2.4.1.3-3 玻璃幕墙结构有限元模型(玻璃)

    有限元模型支座约束的确定:

    幕墙钢结构体系的约束为方管柱顶端通过隔振装置与铁路轨道梁连接、方管柱及吊杆底端与地面固定铰接连接,如图2.4.1.3-4~2.4.1.3-5所示,即由于隔振装置的作用,使得方管柱顶端垂直向约束较弱,可以产生较大的竖向移动

,而侧向约束很强,不能产生水平向移动。


 
    图2.4.1.3-4 幕墙钢结构方管柱顶端约束示意图


 
    图2.4.1.3-5 幕墙钢结构方管柱顶端约束示意图


 
    图2.4.1.3-6 幕墙结构方管柱顶端约束


 
    2.4.1.3-7 幕墙钢结构方管柱底端约束

    有限元模型支座约束(图2.4.1.3-8)为:

    立柱顶端z向位移自由,其他自由度约束。立柱底部x向转动自由度自由,其他自由度约束。吊杆底部z向位移自由,其他自由度约束。


    图2.4.3.1-8 玻璃幕墙结构有限元支座约束

    2.4.2.  幕墙结构自振分析

    计算玻璃幕墙结构前10阶自由振动频率见表2.4.2-1。第1阶自由振动频率为5.5504Hz,第2阶自由振动频率为10.332Hz,第3阶自由振动频率为11.503Hz。

    表2.4.2-1  结构自由振动频率(Hz)

    玻璃幕墙结构前3阶自由振动主振型分别见图2.4.2-1~图2.4.2-3。自由振动主振型主要是幕墙在面外的弯曲运动。


 
 
    图2.4.2-1玻璃幕墙第1阶自由振动主振型


 
 
    图2.4.2-2玻璃幕墙第2阶自由振动主振型
 
 
    图2.4.2-3玻璃幕墙第3阶自由振动主振型

    计算分析说明:不设减振装置,立柱顶端固定,对自由振动计算结果没有影响。原因是自由振动主要是幕墙横向运动,减振装置主要在竖向起作用。

    2.4.3. 幕墙结构水平地震反应谱分析

    按振型分解反应谱法计算幕墙结构地震反应分析。

    地震加速度反应谱按GB50011-2010《建筑抗震设计规范》的规定选取。计算时,场地类别取Ⅱ类,地震分组取第一组,设计地震烈度取7、8、9度,阻尼比取0.05。地震影响系数曲线见图2.4.3-1。


 
    图2.4.3-1地震影响系数曲线

    地震方向为y向(水平向,垂直于幕墙)。

    计算结果:幕墙最大位移与应力见表2.4.3-1。

 

    表2.4.3-1幕墙最大位移与应力

    根据计算,不设减振装置,立柱顶端固定,对结构动力反应计算结果没有影响。原因是结构动力反应主要是幕墙横向运动,减振装置主要在竖向起作用。

    2.4.4. 幕墙结构水平地震反应时程分析

    2.4.4.1 地震波的选取:

    计算采用EL Centro地震波,地震方向为y向(水平向,垂直于幕墙)。

    EL Centro地震波见图2.4.4.1-1,时间长度为15s,时间间隔为0.02s,最大加速度为341.7cm/s2。


 
    2.4.4.1-1 EL Centro地震波

#pg

    抗震设防烈度为7度,按GB50011-2010《建筑抗震设计规范》,多遇地震作用下进行时程分析所用地震加速度最大值为35cm/s2。实际计算时,对EL Centro地震波进行比例折减,将最大加速度调整到35cm/s2。

    抗震设防烈度为8度,按GB50011-2010《建筑抗震设计规范》,多遇地震作用下进行时程分析所用地震加速度最大值为70cm/s2。实际计算时,对EL Centro地震波进行比例折减,将最大加速度调整到70cm/s2。

    抗震设防烈度为9度,按GB50011-2010《建筑抗震设计规范》,多遇地震作用下进行时程分析所用地震加速度最大值为140cm/s2。实际计算时,对EL Centro地震波进行比例折减,将最大加速度调整到140cm/s2。

    2)计算结果:

    幕墙最大位移与应力见表2.4.4.1-1。

    表2.4.4.1-1幕墙最大位移与应力

    根据计算,不设减振装置,立柱顶端固定,对结构动力反应计算结果没有影响。原因是结构动力反应主要是幕墙横向运动,减振装置主要在竖向起作用。

    2.4.5. 幕墙结构在列车动力荷载作用下谐响应分析

    列车运行时在结构水平向产生蛇行波频率,如为单轴转向架,水平向频率为:

                                                             


    其中:  为车轮缘的锥度;  为轨道间距的一半;  为车轮半径

    在我国  ,轨道间距 ,客车轮径一般为  ,列车车厢长为 ,代人上式

    得:

    f=0.0621v

    列车进出站时行车速度为0~20km/h,对应频率为0~0.345Hz。

    列车匀速过站时行车速度为40~350km/h,对应频率为0.69~6.04Hz。

    计算结果:幕墙最大位移与应力见表2.4.5-1。

    表2.4.5-1 幕墙最大位移与应力

    2.4.6. 玻璃幕墙结构在地震与列车荷载共同作用下的动力分析

    采用EL Centro地震波,地震方向为y向(水平向,垂直于幕墙)。

    EL Centro地震波见图2.4.6-1,时间长度为15s,时间间隔为0.02s,最大加速度为341.7cm/s2。

    表2.4.6-1 多遇地震作用下时程分析采用计算参数

    参照GB50011-2010《建筑抗震设计规范》。

    幕墙与站房结构连接处横向水平位移可表述为

    {x(t)}= {x}sin(wt)

    式中{x}为位移幅值,设为1mm。w为激励力圆频率,w=2πf。位移方向垂直于幕墙。f由列车运行速度确定。

    列车行车速度为20km/h,对应频率为0.345Hz。

    列车行车速度为145km/h,对应频率为2.5Hz。

    列车行车速度为308km/h,对应频率为5.313Hz。

    幕墙最大位移与应力见表2.4.6-2。

    表2.4.6-2 幕墙最大位移与应力

 

    2.5 课题研究结论

    (1)玻璃幕墙结构第1阶自由振动频率为5.5504Hz,第2阶自由振动频率为10.332Hz,第3阶自由振动频率为11.503Hz。

    (2)在9度烈度水平地震荷载作用下,按反应谱法计算,玻璃幕墙结构最大横向位移为3.68mm。玻璃第1主应力最大值为0.28MPa,应力非常小,玻璃是安全的。幕墙梁单元最大弯曲应力为9.6MPa,应力非常小,结构是安全的。

    (3)在9度烈度水平地震荷载作用下,按时程分析法计算,玻璃幕墙结构最大横向位移为3.04mm。玻璃第1主应力最大值为0.22MPa,应力非常小,玻璃是安全的。幕墙梁单元最大弯曲应力为8.2MPa,应力非常小,结构是安全的。

    (4)设列车运行时产生的幕墙连接处横向简谐位移幅值为1mm。频率从0增加到5.313Hz时,结构位移逐步增加。在频率=5.313Hz处(对应于列车速度为308km/h),位移达到最大值。频率从0Hz增加到2.5Hz时(对应于列车速度为145

km/h),位移增加很小。

    行车速度为145km/h(频率2.5Hz)时,结构最大横向位移为1.329mm,玻璃第1主应力最大为0.092MPa,幕墙梁单元最大弯曲应力为3.927MPa。行车速度为308km/h(频率5.313Hz)时,结构最大横向位移为8.462mm,玻璃第1主应力最

大为0.562MPa,幕墙梁单元最大弯曲应力为20.662MPa。应力非常小,结构是安全的。

    (5)在9度烈度水平地震荷载与列车动力荷载共同作用下(幕墙与站房结构连接处横向水平位移幅值取1mm,荷载频率5.313Hz,对应于列车速度为308km/h),按时程分析法计算,玻璃幕墙结构最大横向位移为4mm。玻璃第1主应力最

大值为0.24MPa,应力非常小,玻璃是安全的。幕墙梁单元最大弯曲应力为9.6MPa,应力非常小,结构是安全的。

    (6)根据计算,不设减振装置,立柱顶端固定,对结构动力反应计算结果没有影响。原因是结构动力反应主要是幕墙横向运动,减振装置主要在竖向起作用。

    根据计算,不设减振装置,立柱顶端固定,对结构动力反应计算结果没有影响。原因是结构动力反应主要是幕墙横向运动,减振装置主要在竖向起作用。

    针对新建武汉站工程,幕墙框架系统采用钢结构框架的受力体系,主要起到受力安全合理,同时满足所有的变形要求,即能消耗主体结构变形又能满足在微变形的情况下玻璃使用的安全性。根据幕墙特有特点在施工安装中采取了一

系列的安装方案,以及保证措施,对施工同类型工程起借鉴作用。

#pg

    3、 课题技术项目实施应用情况

    项目幕墙实施关键节点实施如下:

    3.1 幕墙安装施工流程


 
    3.2 安装方管柱柱立挺

    3.2.1.1 安装流程如下:

    检查立柱型及连梁的型号、规格→对号就位→连接件点焊安装→套芯套固定于吊杆下端→穿螺栓固定立柱上端→立柱位置调整→满焊连梁构件加。

    3.2.1.2 安装要点

    钢结构箱形柱或方管柱直接安装在底部连接耳板上,上端临时固定在主体结构上。

    当构件自重较小且方通长度较小时,采用安装在主体结构上的卷扬机直接吊装。

    当构件自重及长度都特别大时,可以考虑采用大吨位吊车分段吊装的方式进行安装,每段箱形截面柱之间焊接连接。在吊车进场吊装前注意需要根据吊车及吊装钢柱的重量对吊车吊装位置进行结构加固。

    3.3 弹粘性阻尼抗震机构的安装

    对于幕墙上端承受连接主体的竖向及水平向振动荷载时,幕墙顶部设置弹粘性阻尼机构与主体连接,抵抗主体结构竖向及水平向振动的影响。

    支座转接件与立柱套筒连接部位,采用具有粘滞性的橡胶构件连接形式,替代传统的刚性连接形式。在频遇高频的振动工况下,通过具有粘滞性的橡胶构件避免出现幕墙构件自有频率与主体结构振动频率相同的情况,既共振现象。

    弹粘性阻尼机构(图2.5.1-1为现场照片,图2.5.1-2为构造节点图)可以使得震动结构处不需再另外设置其他转接结构消耗震动端传递的震动荷载及变形,或增加幕墙立柱自身刚度来解决幕墙抗震要求。使材料消耗成本得以节约。

   
    图2.5.1-1现场照片                图2.5.1-2构造节点图

    安装时首先进行弹粘性阻尼机构的支座转接件安装,制作转接件直接焊接在后置底板上,同时根据设计要求设置加强肋。然后将弹粘性阻尼机构的套管构件套入立柱上端,将弹粘性阻尼机构弹粘性橡胶构件安装在支座转接件上,调

整好立柱位置后拧紧螺栓固定。在粘弹性阻尼机构与幕墙立柱龙骨之间,增加聚四氟乙烯垫片保证摩擦的润滑性。

    3.4 顶部横梁及水平方通安装

    3.4.1.1 顶部横梁安装

    为保持主体钢结构龙骨框架的整体性,顶部横梁及水平方通于竖向立柱之间采用刚性连接,安装时用安装在顶部主体结构上的卷扬机将横梁方通直接吊起,吊送至安装位置临时固定,调整后位置后,直接焊接安装。

    3.4.1.2 幕墙吊杆竖龙骨安装

    幕墙吊杆采用钢方通条形构件,是幕墙外层龙骨体系的主要受力构件,吊杆在工厂内加工时根据幕墙分格尺寸及安装连接位置在吊杆上加工连接方形孔用于与主体钢结构的连接。现场吊杆竖龙骨安装见图5.7.1-1现场吊杆竖龙骨安装

图。

    幕墙吊杆竖龙骨与内层钢结构龙骨通过焊接连接在内层龙骨上的安装连接件开长条孔进行螺栓连接。条形孔开在连接件上,方通吊杆侧扣在连接件上,从外侧盖住条形孔,从而保证结构的美观并保证结构的伸缩变形。

    安装时首先根据幕墙分格及吊杆连接点位置将吊杆连接件焊接连接在基层竖龙骨及水平方通横龙骨上,将方通吊杆用卷扬机吊起至安装位置,扣入连接件,然后将连接螺栓套入连接件的条形孔及钢方通侧面的螺栓连接孔,调整吊杆

位置后拧紧螺栓固定。

    安装注意事项:芯套下端直接焊接于底部横梁部位,吊杆直接插入芯套中,并在芯套与吊杆之间增加聚四氟乙烯材料,保证幕墙在全使用期过程中两个接触面之间的保持润滑性;吊杆与主立柱连接时,必须保证螺栓位于长远孔位的

中心位置,这样可以保证主体结构因各种工况引起的位移变形可以被该措施所消耗。

    3.5 幕墙水平横龙骨安装

    安装时首先在竖龙骨上弹出水平横龙骨安装位置线,根据安装位置线固定横龙骨连接件,横龙骨连接件通过螺栓固定在竖龙骨两侧,将横龙骨两端内侧在工厂内加工时铣掉,运送至现场后用卷扬机吊送至安装位置,从侧面扣在连接

件上,套入连接螺栓,调整好水平横龙骨后拧紧螺栓固定。

    3.6 玻璃安装

    3.6.1. 玻璃安装节点

    玻璃安装接点如下图所示(图3.6.1-1横剖节点图,图3.6.1-2竖剖节点图,图3.6.1-3现场效果图)


 
    图3.6.1-1横剖节点图


 
    图3.6.1-2竖剖节点图


 
    图3.6.1-3现场效果图

    3.6.2. 螺杆安装


 
    图3.6.2-1螺杆安装图

    3.6.3. 玻璃安装

    玻璃安装前必须检查玻璃托上面的三元乙丙橡胶垫块是否已安装,玻璃不能直接放置于玻璃托条上。玻璃橡胶垫块厚度为10mm,长度为150mm。玻璃的安装必须在两根吊杆之间居中,避免玻璃的黑色胶边露出内扣盖的边框。玻璃的安

装一定按照玻璃板块的上标签标注进行安装,分清楚LOW-E膜安装面。

    3.6.4. 外压盖安装

    在安装外压盖之前,必须安装固定好螺杆上的玻璃限位块。外扣盖安装时,必须拉通长的横向及竖向的线,保证外压盖安装时的水平度,为后期安装外盖板提供条件。必须把粘贴有双面胶的橡胶皮固定于外压盖上,距外压盖的边部

距离为7mm。

    外压盖的固定螺栓必须拧紧,保证玻璃的固定牢固。竖向两块玻璃交接处,必须采用一根整的压盖固定两块玻璃。现场安装见图3.6.4-1外压盖安装图。


 
    图3.6.4-1外压盖安装图

    3.6.5. 外盖板安装

    外盖板的安装时,竖向外盖板交接点位于横向外盖板的上口齐平。安装异形外盖板时必须先进行返尺,确认返尺尺寸后再进行切割,最后进行氟碳漆喷涂。竖向外盖板比横向外盖板高出5mm。竖向外盖板在交接出打自攻螺钉,隐蔽于

横向外盖板内侧,对于上端尤其外盖板上侧,自攻螺钉需采用氟碳喷涂后的颜色,且喷涂颜色相近的。外盖接缝位置必须为密缝。

    3.7 项目完工效果

 
    图3.7-1东立面效果图

    图3.7-2航拍整体照片

    武汉站是国内首座采用“桥建合一”结构形式的站房。主体结构分为地面层、站台层、高架层、夹层,幕墙主要分布于地面层、站台层、高架层。

    地面层幕墙直接连接于高速列车轨道梁底侧,高速列车轨道梁重力加速度为0.35g,振动频率达到3.4HZ,轨道梁最大竖向位移为24mm。幕墙为维护结构且呈脆性易碎,在全使用期幕墙一直处于频遇低频振动的工况下,采用武汉站自

身的创新专利粘弹性阻尼机构,成功解决幕墙抗振、减振问题。满足了建筑功能实际实用要求。

    粘弹性阻尼机构: 0.00m标高钢结构幕墙采用粘弹性阻尼机构的第一阶自振频率为6.57Hz,第二阶频率为10.29Hz,而设计给出的纵向列车荷载频率为3.4Hz,因此,列车荷载不会使幕墙结构产生共振而影响使用。

    阻尼机构疲劳试验:本结构减振装置经过疲劳循环加载200万次后,试验模型(螺杆、橡胶等)未出现龟裂、起泡、开裂,因此可以认为在正常养护和维修情况下,该减振装置在其使用寿命期间内不会发生疲劳破坏,疲劳强度满足要求。

    施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态。本工程幕墙施工面积达到7万平米,钢结构达到3500吨,整体施工时间仅5个月。由于采用了钢结构幕墙施工工法,采用了三项专利技术进行抗振、减振施工完全满足使用要求,

同时极大的提高了劳动效率。得到了建设单位及车站使用单位的好评。

 

 

 

大会组委会办公室(设在中国建筑装饰协会施工委员会)
地 址:北京市海淀区三里河路甘家口大厦710A
邮 编:100081
E-mail:cbdasgw@qq.com
联系人:陈 新  吴恩振  高 峰  杨天军  李卫青  孙晓勇
电 话:010-68703101  010-66512147
网 址:www.chinazssg.com