海东市体育场钢罩棚施工阶段结构力学行为研究

发布时间：2023-03-25 02:25

　　近年来,随着大跨度空间钢结构迅速发展和复杂程度的增加,空间钢结构在安装过程中倒塌事故时有发生,造成了多人伤亡和惨重的经济损失。为确保安装过程的安全,加强大跨度空间钢结构施工阶段的监控和力学行为研究刻不容缓。本文以海东市体育场钢罩棚为背景,根据该钢罩棚的结构特点,将分块吊装法与高空散装法相结合,制定了海东市体育场钢罩棚的安装方案。采用生死单元技术,利用MIDAS/GEN有限元软件,建立了可模拟钢罩棚施工安装过程的有限元模型,按照安装顺序对各阶段进行了计算,分析了各安装阶段构件的应力和变形,给出安装阶段钢罩棚的最大应力和变形,将安装完成后最终阶段结构的内力与变形与一次成型结构的进行了比较,同时对施工阶段的温度效应进行了分析,得出的主要结论如下:(1)结构沿着上弦杆→腹杆→下弦杆→钢骨柱—混凝土劲性柱的途径传力,受力较大部位出现在下弦杆及立柱,故该部分在施工期间需要给予更多的关注;(2)随着安装过程的开展,结构应力与变形均呈增大趋势,胎架撤除后,出现激增现象,应力与变形达到最大,表明胎架撤除时是安装危险的阶段;(3)安装完成后结构主要节点的位移、应力及支承反力与一次成型结构的十分相似,分布规...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 选题的意义和背景
    1.3 大跨度空间钢结构定义与分类
        1.3.1 大跨度空间钢结构定义
        1.3.2 大跨度空间钢结构的分类
    1.4 空间钢结构国内外发展及研究现状
        1.4.1 空间钢结构国外发展及研究现状
        1.4.2 空间钢结构国内发展及研究现状
    1.5 大跨度空间钢结构施工技术
        1.5.1 大跨度空间钢结构施工过程的力学特点
        1.5.2 大跨度空间钢结构施工过程的力学问题
    1.6 研究的主要内容及技术路线
2 海东市体育场钢结构一次成型有限元模拟分析
    2.1 工程概况
        2.1.1 项目概况
        2.1.2 钢结构整体概况
        2.1.3 钢桁架构件截面特性
        2.1.4 钢桁架布置概况
        2.1.5 钢桁架的主要节点
    2.2 体育场钢罩棚一次成型有限元模型的建立
        2.2.1 荷载定义
        2.2.2 材料定义
        2.2.3 有限元模型
    2.3 一次成型有限元模型静力分析
        2.3.1 变形分析
        2.3.2 内力分析
        2.3.3 柱脚反力
        2.3.4 应力分析
        2.3.5 一次成型钢结构验算
    2.4 小结
3 大跨度空间钢结构施工方法
    3.1 引言
    3.2 常用大跨度空间钢结构施工方法
        3.2.1 高空散装法
        3.2.2 分条或分块吊装法
        3.2.3 整体安装法
        3.2.4 高空滑移法
        3.2.5 折叠展开法
        3.2.6 提升悬挑安装法
    3.3 常用大跨度空间钢结构施工方法对比
    3.4 小结
4 海东市体育场钢罩棚施工过程有限元模拟分析
    4.1 施工方案
    4.2 桁架吊装分块
    4.3 钢罩棚施工方案具体流程
        4.3.1 钢罩棚分块单元拼装流程
        4.3.2 钢罩棚施工方案
    4.4 体育场钢罩棚施工阶段分析原理
        4.4.1 施工阶段分析理论
        4.4.2 施工阶段计算原理
        4.4.3 施工阶段分析方法
    4.5 海东市体育场钢罩棚施工阶段模型的建立
    4.6 施工阶段有限元模型分析
        4.6.1 变形分析
        4.6.2 应力分析
        4.6.3 柱脚反力
    4.7 施工阶段温度效应分析
    4.8 钢结构验算
    4.9 小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3770343