[摘 要]文章对网架钢结构常见的施工缺陷进行了总结。结合实际工程，介绍了不同施工缺陷对应的整改和加固方法，并验证了整改加强固定措施的有效性。采用有限元计算的方法，重点分析了安装误差和杆件初始弯曲对网架钢结构安全性的影响。

  网架钢结构一般由网架杆件、杆件节点、支座以及下部（支承）结构组成。由于制作、运输、焊接、安装过程中不确定因素的影响，网架钢结构在施工全套工艺流程中通常会产生以下几方面的施工缺陷。

  安装误差指的是结构安装完成后的位形与理想设计状态之间的差别，由于结构设计的对象是理想状态的结构位形，在实际施工全套工艺流程中由于结构的自重、作用荷载以及施工精度的影响，安装好后的结构位形会与理想设计状态存在必然的差别。然而，当安装误差不满足允许误差的规定时，需要采取比较有效的方法评估其对结构安全性的影响，并采取对应措施减小或者消除该影响。

  杆件初始弯曲指的是单根杆件的初始弯曲，通常由制作安装精度、运输碰撞等问题导致，而初始弯曲对杆件的承载能力――尤其是压杆的稳定承载力――具有非常明显的影响。

  常见的节点形式包括焊接节点和螺栓球节点，对于焊接节点可能会存在不同形式的焊接缺陷；对于螺栓球节点有几率存在紧固螺钉缺失、杆件套筒松动、多余球孔未封闭等施工缺陷。

  支座是网架结构的重要组成部分，对于普通固定铰支座需要排查支座处的螺母紧固情况、焊缝质量等；对于特殊功能支座，应该按照相应的要求做施工缺陷检查。

  某演艺中心屋面钢结构采用了正放四角锥双层（局部多层）空间网架结构，网架平面呈圆形，直径约96m，采用螺栓球节点，周边钢柱上弦支承，并在内部混凝土结构上设置若干支承点，屋面网架结构如图1所示。

  在屋面网架钢结构安装好之后对其进行了检测和位形测量，根据检测测量结果发现该结构主要存在以下施工缺陷：

  （1）局部安装误差较大。根据对球节点的空间坐标测量，部分节点与理论坐标相差较大，其中竖向坐标相差超过40mm的节点达到26个。

  （3）节点缺陷。该结构采用的是螺栓球节点，主要缺陷包括杆件套筒松动、紧固螺钉缺失、多余球孔未封闭等。

  对于安装误差以及杆件初始弯曲对网架结构安全性的影响，采用有限元软件ANSYS进行了结构分析。采用BEAM44单元并释放杆件两端的转动自由度，模拟网架铰接杆件，有限元模型中的支座采用弹性约束，其刚度根据整体分析的结果选取。

  为了分析安装误差对网架结果承载性能的影响，针对理想几何状态的完善有限元模型和施加几何初始缺陷的有限元模型，分别进行了规范规定下的28种设计荷载工况组合下的网架杆件设计计算。在施加几何初始缺陷时，主要考虑的安装误差在超过±40mm的节点，共计26个。

  表1列出了完善有限元模型和施加几何初始缺陷有限元模型在不同工况组合下的构件应力情况。表1不同模型有限元计算结果对比

  根据图3可知，当υ0增大为l/500时，总计有8根压杆应力超限，其中1根压杆的稳定系数小于其强度应力比，会发生整体失稳；当υ0增大为l/300时，总计有15根压杆应力超限，其中7根压杆的稳定系数小于其强度应力比，会发生整体失稳。分析根据结果得出：网架杆件的初始弯曲υ0对其稳定承载力影响十分显著，对于网架杆件的初始弯曲过大的杆件一定要采取合理有效的措施进行改善。

  （1）针对螺栓球节点进行排查工作，增补缺失紧固螺钉、紧固松动杆件套筒、封闭多余球孔等。

  （3）对于网架结构杆件进行排查，通过调整措施纠正弯曲杆件或进行杆件更换。

  为了确保网架钢结构的安全性，应该采用有效的方法对安装误差的影响做多元化的分析，若造成了杆件的应力超限，一定要采用相应的措施做加固；而在施工全套工艺流程中应尽可能的避免造成杆件过大的初始弯曲，对已有的缺陷一定要通过调整措施纠正弯曲或进行杆件更换。

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