大跨度管桁架屋盖体系施工过程模拟分析

发布时间：2017-09-04 06:35

  本文关键词：大跨度管桁架屋盖体系施工过程模拟分析

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【摘要】：管桁架结构具有简洁流畅的视觉效果，造型丰富，近年来逐渐被应用于门厅、飞机场、会展中心、体育场等大型建筑中，但在施工方面表现出诸多力学和技术问题。目前对这类结构体系施工过程的分析和优化通常采用计算机仿真技术，根据计算机软件的分析结果可以对其进行加固和改进，在经济安全的前提下，保证了施工质量。 本文以吉安体育场管桁架屋盖工程为研究对象，在已有的国内外管桁架结构研究的基础上，针对管桁架结构施工过程中的关键技术进行了研究，包括三个方面的内容： （1）通过对主桁架的起吊翻身过程的模拟计算，分析桁架的杆件应力变化规律，发现在起吊的初始状态（0度）桁架杆件应力比较大，随着桁架不断的扶直逐渐减小。在桁架完全吊起离开地面后，应力比普遍较小且分布均匀。计算结果表明吊点设置合理，起吊翻身方案安全可靠。 （2）采用SAP2000非线性静力分析功能对该管桁架屋盖进行安装过程模拟分析。根据实际工程的成型步骤将屋盖施工过程划分为26个阶段，逐阶段进行计算机模拟分析，得到每一个阶段结构及构件的内力和位移的变化规律，确保施工过程中构件内力不超过限值，找出薄弱环节予以加强，确保结构体系的安全性和后续安装的准确性。 （3）依据管桁架结构卸载的基本原则和基本方法，对比了数值模拟卸载过程常用的四种方法的原理和特点。基于SAP2000有限元软件，应用GAP单元对吉安体育场进行了卸载过程模拟分析，，提出了整体同步分级卸载的方式。分析结果表明，利用只压不拉的缝单元模拟临时支撑卸载过程取得了较好的效果，同时该方案可以方便的应用于工程实际。
【关键词】：管桁架 吊装 卸载 有限元分析
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU758.11
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 大跨度管桁架结构的发展及应用8-10
• 1.2 管桁架施工技术概述10-14
• 1.2.1 管桁架的主要施工方法10-13
• 1.2.2 目前存在的主要问题13
• 1.2.3 施工仿真技术应用现状13-14
• 1.3 本文研究目的及主要内容14-16
• 1.3.1 研究目的14-15
• 1.3.2 研究内容15-16
• 2 钢结构吊装方案研究16-22
• 2.1 工程概况及结构施工特点16-17
• 2.2 管桁架安装方案的制定17-22
• 2.2.1 安装流程17-18
• 2.2.2 吊装翻身方案18-20
• 2.2.3 临时支撑的布置20-22
• 3 管桁架安装过程有限元分析22-40
• 3.1 有限元方法介绍22-24
• 3.2 主桁架吊装计算分析24-30
• 3.2.1 主桁架起吊翻身数值模拟25-28
• 3.2.2 主桁架起吊翻身结果分析28-30
• 3.3 管桁架安装过程模拟分析30-40
• 3.3.1 吉安体育场安装方案的确定30-37
• 3.3.2 结果分析37-40
• 4 管桁架卸载方案研究40-53
• 4.1 卸载分析理论40-44
• 4.1.1 卸载需遵循的基本原则40-41
• 4.1.2 模拟卸载的基本计算方法41-43
• 4.1.3 卸载的基本方法43-44
• 4.2 吉安体育场管桁架结构卸载过程模拟分析44-53
• 4.2.1 卸载过程在 SAP2000 中的实现44-45
• 4.2.2 本工程卸载方案的确定45-46
• 4.2.3 卸载方案的数值分析46-53
• 5 结论与展望53-55
• 5.1 结论53-54
• 5.2 展望54-55
• 参考文献55-59
• 在学研究成果59-60
• 致谢60

【参考文献】

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本文编号：789934