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Gwangmyeong赛车场的屋顶安装分析

赛车场屋顶的整体建模
屋顶撑起的次序
施工阶段的线性静力分析

Tony Gee & Partners (TGP)受大宇建筑技术集团邀请为Gwangmyeong赛车场的屋顶结构提供全面的建设工程服务。其委托人是Cycle Racing Dome PJ 集团。TGP利用LUSAS Civil&Structural承担吊装阶段的分析工作，检验应力水平，确定安装允许误差，探知千斤顶操作限值等。

概述

距离韩国汉城20Km的Gwangmyong市，是该私人投资的赛车场的所在地。其建筑够型类似一个赛车员的头盔，平面形状类似椭圆，长179m，宽133m，可以容纳30000名观众。TGP承担了屋顶安装的临时工程的详细设计，包括基础，锚固和支承索塔，并为承包商提供关于子结构的安装顺序等方面的建议。屋顶重达2200吨。是一个穹隆结构，包括中央的受压构件以及通过相互作用连接的桁架连在一起的受拉的周边环状物，有点类似车轮的毂、轮辐和轮缘。

Ground level construction of the central compression

section of the roof

Central section of roof raised awaiting completion of

temporary support towers

屋顶安装顺序

屋顶安装分3个阶段，首先是受压部分，或说是毂，首先在地面上组装完成，然后用6根钢索牵引到45m高的位置。在其与其他部位连接之前建立了10个临时的支承塔吊起它。然后，受压的边框被安装在混凝土结构上，并用桁架结构将中心和边缘的结构联系起来。桁架之间的空隙用支架构件连接起来。

安装后

屋顶的安装过程完成以后，一些小的千斤顶装在屋顶和塔之间将其顶下一点，在下降过程中，将一去一些塞板。在此行动中，屋顶将作为穹隆发挥作用，千斤顶的力逐渐减小至零，*后屋顶被自由支承，内部的10个支承塔也可以拆除掉。

建模和分析

为了准确的模拟安装和千斤顶释放的顺序，利用LUSAS进行了三维静力分析。使用三维深梁单元为不同的施工阶段建立了一系列模型。LUSAS模型中，支座都被固定，以表示各种临时支承条件。对一些特定的情况，如考察当屋顶还支承在临时塔上是的分布风荷载时，外围受拉结构采用了弹簧模拟其支承。另外，对于千斤顶作用点上的圆管支架，建立了独立的局部LUSAS模型考察局部效应。

Lifting model for the central compression section of roof

Model of the whole roof prior to jack down of the central section

TGP的项目工程师Chris Harper说：“我们需要屋顶力学性能的准确评价以便给我们的客户提供真实的技术信息。利用LUSAS我们在很多的时间内对情况有了了解。然后，进行更精细的分析来检验各阶段的工作。”他继续说道：“值得注意的是，我们需要得到各施工阶段支承变位的精确值和提升操作的控制指标，如多大比例的千斤顶变形是允许的以及安装过程中屋顶构件将受到多大的力等。”由于TGP采用LUSAS模拟施工过程，现场工程师对屋顶的提升操作和千斤顶释放过程具有极大的信心。*终千斤顶释放的位移误差控制在LUSAS分析值的10％以内，考虑到结构和安装方法的复杂性，这是可以接受的。

"由于TGP采用LUSAS模拟施工过程，现场工程师对屋顶的提升操作和千斤顶释放过程具有极大的信心。"

Chris Harper, Principal Engineer, Tony Gee and Partners

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