大跨度管桁架结构施工关键技术分析

发布时间：2020-11-05 15:24

　　 随着我国科学技术的进步和基础设施建设的推进,大跨钢结构的工程项目越来越多,结构跨度越来越大,建造方法也越来越新颖。规模大、建造形式多样等特点给钢结构的安全施工带来了新的挑战。在大跨钢结构施工过程中,为防止结构构件失稳而导致的安全事故已成为钢结构施工的一大难点。本文以咸阳市某县体育馆管桁架结构屋盖施工安装工程为研究对象,运用有限元软件SAP2000,建立了大跨度管桁架结构的有限元计算模型,分析了施工中遇到的关键技术问题,并提出相应的解决方案。主要研究内容及结论如下:1、对体育馆建设及改造背景进行了具体说明,对施工及改造工程进行了阶段划分,提出两阶段施工过程中遇到的主要问题。对各种施工方法进行比较分析后,给出第一阶段施工采用分条(块)安装法,第二阶段施工采用整体顶升法的方案。2、针对第一阶段施工安装,通过建立有限元模型,分析了单榀管桁架结构在反向吊装、翻身及正向吊装过程中的杆件内力及变形。结合现场实际,提出采用两台吊车安装施工时,最佳吊点在距离单榀管桁架结构端部四分之一位置处。3、针对第二阶段施工安装,对整体顶升施工中的关键技术问题进行研究。在简要介绍了结构整体顶升的原理及工艺后,建立了整体结构的分析模型,运用有限元软件SAP2000,重点研究了整体顶升时支撑点的布置方案。比较了五种整体顶升方案在结构中产生的最大位移、最大应力等参数,得出结构整体顶升施工时,采用24点支撑顶升方案最为合适。4、对结构整体顶升时的顶升步距进行了研究。结合优选的24点支撑整体顶升方案,运用有限元软件SAP2000,依次对每个支点施加位移荷载,得出结构顶升时顶升支架的最小支撑反力,以取得最小支撑反力时的位移荷载值为每次顶升时的步距。5、对顶升支撑系统失效引起的连续倒塌工况进行了初步分析。得出工况一和工况十三对结构有较大影响。6、对两种形式的顶升支架(三角形截面和平行柱截面)进行了承载力分析。建立有限元模型,计算了支架最不利状态下(最大顶升高度时)的动力特性,并对两种支架进行了屈曲分析,计算其最大承载力。比较顶升过程中的最大支反力、最大位移等后得出,采用平行柱截面支架较为合理。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU758.11
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 大跨度管桁架概述
    1.2 管桁架结构的发展及应用
        1.2.1 管桁架结构国外应用现状
        1.2.2 管桁架结构国内应用现状
        1.2.3 目前存在的主要问题
    1.3 本文研究意义和主要内容
2 工程概况及大跨度管桁架结构施工方法
    2.1 工程概况
        2.1.1 第一阶段工程概况
        2.1.2 第二阶段工程概况
    2.2 大跨空间结构施工安装方法
    2.3 本章小结
3 大跨度管桁架结构施工关键技术研究
    3.1 施工模拟分析方法
    3.2 第一阶段施工关键技术研究
        3.2.1 第一阶段结构的安装
        3.2.2 管桁架屋盖的吊装
        3.2.3 单榀管桁架的脱钩安装
        3.2.4 单榀管桁架翻身模拟
        3.2.5 单榀管桁架的吊装模拟
    3.3 第二阶段施工关键技术研究
        3.3.1 管桁架整体顶升原理与工艺
        3.3.2 顶升支点布置原则
        3.3.3 顶升施工的具体方法
        3.3.4 同步顶升控制技术原理
        3.3.5 顶升前进行的检测
    3.4 第二阶段施工——顶升支撑布置方案分析
        3.4.1 方案一：14点顶升方案
        3.4.2 方案二：18点顶升方案
        3.4.3 方案三：24点顶升方案
        3.4.4 其他顶升方案
        3.4.5 顶升支撑方案对比分析
    3.5 整体顶升同步性问题研究
    3.6 顶升点失效工况计算分析
    3.7 本章小结
4 顶升支架设计
    4.1 确定千斤顶顶升力
    4.2 支架设计方案
        4.2.1 第一种支架
        4.2.2 第二种支架
    4.3 顶升施工的其他措施
        4.3.1 支架顶部设置措施
        4.3.2 顶升支架卸载措施
        4.3.3 柱子加高措施
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献

【参考文献】

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本文编号：2871825