杭州火车东站椭圆锥管钢柱施工支架模拟分析

李芬红

(浙江同济科技职业学院，浙江杭州 311210)

0 引言

由于杭州火车东站站房钢结构屋盖桁架跨度大，每榀桁架自重重，屋面离地面高度高，为了建筑美观，同时满足跨度大、高度高的要求，工程设计时采用椭圆锥管钢柱为支承柱。

1 工程概况

杭州火车东站站房钢结构屋盖长度为490多米，宽度280多米，最高点标高为39.100，桁架最大跨度为111.6 m，桁架最大截面高度为7 m。

考虑到温度作用产生的应力对结构的影响，在长度方向设置了两道伸缩缝，即把屋盖分成了3个温度区段。施工时每个温度区段可以当作一个施工区段，此处以轴～轴/⑥轴～轴为一个施工区段。此施工区段，在轴和轴上有椭圆锥管钢柱，每条轴线上6根(见图1)。由于外伸椭圆锥管钢柱 GKZ3，GKZ3a(GKZ3a与GKZ3对称)为安装难度最大的钢柱，故椭圆锥管钢柱的安装施工方案以GKZ3为典型进行分析说明。GKZ3柱顶与桁架相连，柱底标高 －3.350，柱顶标高24.940，垂直高度28.290 m，柱轴心线倾角为63.7°。柱底短轴长1 170 mm，长轴长2 144 mm;柱顶短轴长4 928 mm，长轴长5 808 mm。柱体总重约1 000 kN，柱顶负载1 500 kN。施工支架底标高为±0.000。

2 椭圆锥管钢柱施工方案

椭圆锥管钢柱倾斜角度大、上部负载大、地面土质松软、地面承载力低，柱垂直高度达28.290 m，稳定性差。如支架发生沉降，椭圆锥管钢柱倾角发生变化，中心跨度加大，屋面主桁架难以合龙。故在保证椭圆锥管钢柱施工支架强度的同时，必须加强对椭圆锥管钢柱施工支架的变形控制以及支架基础的加固处理，以减小椭圆锥管钢柱的偏差。

图1 轴～ 轴/轴～轴屋盖桁架轴测图