特大平板桁架施工及卸载过程的变形和承载力分析

论文摘要

近几年国民经济快速发展,各种类别的项目工程建设规模日益扩大,特别是一些重大项目工程包括大跨结构、超高层结构、高耸结构以及一些大型异形复杂结构等日益增多,由于结构体系的复杂和工程规模的扩大给施工过程中的复杂性和安全性带来了很多问题,从而导致施工工序对结构的最终受力状态产生很大的影响。对此,技术人员对高层及大跨度结构施工技术和施工过程中显现出的诸多力学问题愈来愈重视。这其中为保证工程从建设到投入使用的整个周期内的可靠与安全,钢结构工程的施工工程分析已然成为结构工程计算设计的一个重要构成部分,同时施工过程计算分析对保证施工过程中结构的安全、施工方案的优化也是至关重要的。采用ABAQUS软件弹性分析法分别对特大平板桁架的施工过程和桁架的卸载过程的应力和挠度进行了分析。分析中采用了ABAQUS提供的材料本构模型。通过对屋盖结构的滑移施工工序分析,得到屋盖结构在施工中的应力和挠度值,使结构在施工中保证稳定和可靠性,其指标满足规范要求且易于操作；在结构的卸载过程中,采用合理的支架卸载顺序,为结构的平稳卸荷和最终成型提供了最优途径,同时各项指标满足规范要求。通过本文的研究工作,得出了一些有益的结论,也为以后的研究工作提供了一些理论支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本文研究的目的和意义
• 1.2 大跨度空间钢结构的发展趋势及国内外的研究现状
• 1.2.1 发展趋势
• 1.2.2 国内外研究现状
• 第二章 大跨度空间钢结构的安装方法分析及原理
• 2.1 大跨空间结构常用方法
• 2.1.1 原位拼装法
• 2.1.2 滑移就位法
• 2.1.3 整体提升安装法
• 2.1.4 整体张拉法
• 2.1.5 网壳结构外扩法
• 2.1.6 悬挑安装法
• 2.2 论文研究的主要内容
• 2.2.1 施工分析的原理及依据
• 2.2.2 苏州火车站屋盖结构施工过程模拟分析
• 2.3 施工分析的原理及依据
• 2.3.1 施工力学的理论基础
• 2.3.2 时变结构力学理论
• 2.3.3 大跨度空间结构的施工时变性
• 2.3.4 结构的施工力学效应
• 2.3.5 大跨度空间结构考虑施工工况的计算方法
• 第三章 施工力学的实用算法
• 3.1 一般有限元单元的实现
• 3.2 ABAQUS软件的施工分析原理
• 3.2.1 典型的弹性模型
• 3.2.2 梁单元
• 3.3 施工分析的原因
• 第四章 苏州火车站钢结构屋盖施工全过程数值模拟分析
• 4.1 工程背景及施工难点
• 4.1.1 施工背景
• 4.1.2 安装方案
• 4.1.3 滑移区域的划分
• 4.1.4 屋盖滑移顺序
• 4.1.5 拼装平台
• 4.2 屋盖滑移过程计算分析
• 4.3 轨道梁滑移仿真
• 4.3.1 滑移关键技术要点
• 4.3.2 分级加载滑移
• 4.4 轨道滑移模拟
• 4.5 桁架拼装与吊装
• 4.6 临时支撑系统
• 4.7 钢结构屋盖卸载
• 4.8 拼装满堂脚手架验算
• 第五章 主要结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文