复杂钢结构施工监测及过程仿真分析.
结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法

结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法大跨度钢桁架整体提升过程是指将钢桁架整体吊装至设计位置的施工过程。
由于钢桁架的自重较大,整体提升过程中会出现变形和应力集中的问题,因此需要进行监测并采取合适的施工工法。
首先,在进行整体提升前,需要进行预应力张拉,以减小整体提升过程中的变形。
预应力张拉可以利用钢缆或钢束进行,在整体提升前将钢缆或钢束安装在钢桁架上,然后张拉预应力,以减小整体提升过程中的变形。
在整体提升过程中,需要进行变形与应力的监测。
常用的监测方法有测量位移、测量应变和测量应力。
测量位移可以采用传感器测量桁架上的一些特定点的位移情况,可以得到整体的位移变形情况。
测量应变可以采用光纤传感器或导线传感器测量桁架上的应变情况,可以得到整体的应变变形情况。
测量应力可以采用应力应变片、拉力计或压力计进行测量,可以得到整体的应力集中情况。
根据监测结果,可以根据变形和应力的情况调整整体提升的工艺。
若发现变形较大,可以减小提升速度或采取局部支撑的方式,以减小变形。
若发现应力过大,可以加强结构的支撑,或局部加固,以减小应力集中,确保结构的安全性。
在整体提升过程中,还需要注意施工工法。
可以采取采用临时支撑的方法,在整体提升过程中为钢桁架提供临时支撑,以减小整体变形。
临时支撑可以采用钢管或钢梁进行,需要根据钢桁架的结构特点和提升过程的实际情况进行合理布置。
同时,还需要控制提升速度,避免过快引起结构的变形和应力集中。
总而言之,大跨度钢桁架整体提升过程中的变形与应力监测施工工法需要结合有限元分析进行,通过预应力张拉、测量位移、测量应变和测量应力等方法进行变形与应力的监测,并根据监测结果调整提升工艺,同时采取临时支撑和控制提升速度等施工工法,以减小整体变形和应力集中,确保钢桁架整体提升的施工安全和结构稳定。
钢结构施工监测技术要求

钢结构施工监测技术要求一、一般要求1.1 本技术要求适用于高层结构、大跨度空间结构、高耸结构等大型重要钢结构工程,按设计要求和合同约定进行的施工监测。
1.2 施工监测方法应根据工程监测对象、监测目的、监测频度、监测时长、监测精度要求等具体情况选定。
1.3 钢结构施工期间,可对结构变形、结构内力、环境量等内容进行过程监测。
钢结构工程具体的监测内容及监测部位可根据不同的工程要求和施工状况选取。
1.4 采用的监测仪器和设备应满足数据精度要求,且应保证数据稳定和准确,宜采用灵敏度高、抗腐蚀性好、抗电磁波干扰强、体积小、重量轻的传感器。
二、施工监测2.1 施工监测应编制专项方案,专项方案应包括:监测目的、内容、方法及精度要求、测点布置、仪器设备、环境与安装条件、数据采集、分析与反馈机制等。
2.2 施工监测点布置应根据现场安装条件和施工交叉作业情况,采取可靠的保护措施。
应力传感器应根据设计要求和工况需要布置于结构受力最不利部位或特征部位。
变形传感器或测点宜布置于结构变形较大部位。
温度传感器宜布置于结构特征断面,宜沿四面和高程均匀分布。
施工监测测点布置宜包括下列结构部位:1)应力大及应力变化大的构件或节点;2)变形或位移大及变化大的构件或节点;3)承受较大施工荷载的构件或节点;4)控制结构几何位形的关键节点;5)受混凝土收缩、徐变、温度变化、日照等环境因素影响大的结构构件;6)能反映结构内力及变形关键特征的其他受力构件或节点;7)受结构体系转换工况影响的构件或节点。
2.3 钢结构工程变形监测的等级划分及精度要求,应符合表2.3的要求。
表2.3 钢结构工程变形监测的等级划分及精度要求注: 1. 变形观测点的高程中误差和点位中误差,指相对于邻近基准的中误差;2. 特定方向的位移中误差,可取表中相应点位中误差的2/1作为限值;3. 垂直位移监测,可根据变形观测点的高程中误差或相邻变形观测点的高差中误差,确定监测精度等级。
钢结构监测技术方案

钢结构监测技术方案钢结构监测技术方案一、技术方案概述钢结构已经在建筑和桥梁工程中得到广泛应用,其特点是轻量化、高强度、易于加工与安装等优点,同时钢结构也要面对压力、载荷等外力的挑战。
因此,对钢结构加强监测是非常必要的,可以确保结构的安全可靠性和延长使用寿命。
本方案主要介绍钢结构监测的技术方案,包括监测方法、监测系统和设备的选择、监测数据的处理和分析等内容。
二、监测方法1. 安装应变传感器应变传感器的应用是钢结构疲劳寿命测量和结构破坏和病害探测的重要技术手段。
应变传感器通常是导电电阻应变计,它通过测量材料的应变而计算出材料的应力。
应变传感器的种类有很多种,如金属应变计、固体强度引伸计、电阻性应变计、光纤应变计等。
其中,电阻性应变计由于其价格低廉、精度高等优势而被广泛应用。
应变计的安装一定要注意接触面的清洁、粘结力的均匀分布、布线的整齐美观,以保证应力传感器测量的准确性。
2. 安装位移传感器位移传感器监测钢结构的变形,是判断钢结构是否存在缺陷的有效方法。
位移传感器通常是通过测量两个或多个点的距离差来计算钢结构的位移或变形。
位移传感器分为直接式和间接式两种。
直接式位移传感器可以直接测量构件的变形,如位移传感器、激光位移传感器、摆锤传感器、直线位移传感器等。
间接式位移传感器则是由变形计计算出的,如应变计、力传感器、压力变送器等。
3. 超声波检测超声波检测是一种非破坏性的检测方法,通过声波来检测钢结构的裂纹、裂缝、夹杂缺陷等问题。
超声波检测方法通常使用超声波探头和接收器来获取信号,然后对信号进行处理和分析,从而得出结构的缺陷状况。
超声波检测方法不影响结构本身的稳定性,同时可以在借助外部设备的情况下进行监测,因此受到广泛应用。
4. 磁粉探伤磁粉探伤是一种针对表面存在裂纹缺陷的检测方法,它使用铁磁材料吸附在缺陷区域,从而显示出缺陷位置和形状。
磁粉探伤适用于检测钢结构中的裂纹、裂缝、褶皱、气孔等问题。
三、监测系统和设备选择1. 监测系统监测系统是钢结构监测的核心,通过对数据的实时监测和分析,可以及时发现结构的缺陷和隐患。
钢结构监测方案

钢结构监测方案摘要:钢结构在现代建筑领域中广泛应用,其安全性和稳定性对于建筑的正常运行至关重要。
为了确保钢结构的可靠性和长期使用寿命,钢结构监测方案变得尤为重要。
本文将介绍钢结构监测的目的和意义,以及常见的监测方法和技术。
通过有效的监测方案,可以实时监测钢结构的运行状态,及时发现并处理潜在的问题,从而保障建筑结构的安全和可靠性。
1. 简介钢结构作为一种重要的建筑结构形式,具有许多优点,如强度高、重量轻、施工周期短等。
然而,钢结构也存在一些问题,如潜在的腐蚀、疲劳和变形等。
钢结构监测旨在实时监测钢结构的物理和力学性能,以便及时发现和解决问题。
2. 监测目的和意义钢结构的监测目的主要有以下几点:- 检测结构的安全性和可靠性,避免潜在的灾害事故;- 预防和控制结构的变形和破坏,保持结构的稳定性;- 延长结构的使用寿命,减少维护和修理成本;- 提供数据支持,用于结构性能评估和安全标准制定。
3. 监测方法和技术针对钢结构监测,有多种方法和技术可供选择。
以下是常见的几种方法:- 应力监测:通过测量结构中的应力变化来评估结构的强度和稳定性。
这种监测方法一般通过应变片或压力传感器等传感器设备实现。
- 变形监测:通过监测结构的变形来判断结构的稳定性。
变形监测一般采用位移传感器和测量仪器等设备进行。
- 腐蚀监测:对于钢结构来说,腐蚀是其常见的问题之一。
腐蚀监测可以通过电化学腐蚀传感器、腐蚀速率测定仪等设备进行。
- 振动监测:通过监测结构的振动频率和幅度来评估结构的稳定性和结构的自振频率等参数。
振动监测通常采用加速度传感器和振动监测仪器等设备进行。
4. 监测流程为了实施有效的钢结构监测,除了选择合适的监测方法和技术之外,还需要制定相应的监测流程。
以下是一般的监测流程:- 确定监测目标和监测要求;- 设计监测方案,包括监测点布置和传感器选择等;- 安装监测设备,对监测设备进行定期维护和校准;- 实施监测,记录和分析监测数据;- 及时处理异常情况,制定相应的维修和加固方案;- 定期评估结构的监测数据,优化监测方案。
大跨度钢结构施工过程结构分析方法

大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究摘要:随着大跨度钢结构应用范围的扩大,其在施工过程中也相继出现了如下问题:吊装大型构件过程中的刚度、强度及稳定性问题;临时构件及永久构件在拆撑过程中的安全性及相互作用等问题。
本文简述了大跨度钢结构施工的施工方法及力学原理,并探析了大跨度钢结构施工力学分析方法。
关键字:大跨度结构施工力学原理结构分析方法大跨度钢结构兴起于20世纪50年代,且其结构形式在之后几十年的发展中呈现多样化的特征。
现阶段,大跨度钢结构凭借着自身独特的优势已经发展成为了我国应用范围最广的建筑类型。
作为现代化大跨度复杂钢结构的设计人员,其必须高度关注结构的最终设计状态、结构的成型过程、结构的设计状态、结构的施工程序及施工方法等。
一、大跨度钢结构施工的力学原理就大跨度钢结构施工过程而言,施工计算及施工分析事关结构施工最终要求与设计要求的内力目标及位移间的一致程度。
此外,结构施工方案的选择应该以结构设计状态要求为依据,并对施工质量进行验算及控制,以确保结构施工安全。
因大跨度钢结构施工过程可转换为慢速时变过程,则时间冻结法在结构施工力学数值分析方面的应用效果极佳。
大跨度钢结构施工力学的数值方法包括拓扑变化法、时变单元法及一般单元法。
所谓时变单元法,其主要是指在不改变离散网格的条件下,通过改变单元大小来改变求解区域,但时变单元法具有数值积分稳定性差的缺点;所谓拓扑变化法,其主要是以数值手段为依托,以拓扑学原理为基础,以改变时间范围内的时间区域,但拓扑变化法的应用具有较大局限性,即时变次数不宜过多,否则无法确保计算效率的提高;所谓一般单元法,其主要以增减单元为手段,以改变求解区域为目的,但一般单元法具有网格不断二次剖分及运算矩阵奇异等缺点。
此外,时变单元法及拓扑变化法均要求二次编写程序。
就运动物体的描述而言,拉格朗日列式的应用较为普遍,这也是大跨度钢结构施工力学分析中的一大特点。
拉格朗日描述在增量的非线性分析方面的应用效果尤其突出,理由是拉格朗日描述能够准确反映出物体各点在整个加载过程中的变形情况。
大型钢结构施工全过程数值分析的三维可视化

中图分类 号 : U 314 T 1.1 文献标识码 : A 文章编号 : 23 34 (061 — 62 0 05 — 7X 20)2 10 — 4
L 3 Viu I a in o u r a ay i o a g — ae D. s a i t fN me i I z o c An lss f r e Sc l
Lu uBr g dPe i aa ta p i ea kn P le r . a n g s
K ywo d :lr esaeselsr cue u r l ay i rc n tu t n;3 —iu la in e r s ag —cl te t t r ;n me i lssf sr ci u a n c a o o o D vs ai t z o
Ab t c :3 vs aiain n me i l n lss flr esaesel tu t rsi o sr cini ai d sr t D—iu l t u r a ay i g ,cl te r cu e cn t t r l e a z o c a o a s n u o se z o h ai fOp n n t eb sso e GL.whc sap p l D—r p i ih i o ua 3 g a hc API r s .An n ac s ot en n l erf i d a c est h o -i a i t n n e a ay i o te t cu e ul i h y tm.Th i lt n sfwaec v r h oep o eso n ssf se l r t r i b i nt es se l su s s t esmuai ot r o est ewh l rcs o f c n t cin,p o iigmut ds lymo e u sa i mo e n e l o c- d e e t n mo ea d o sr t u o rvdn l — i a d sc a xs i p s h — d ,itma— remo ,s ci — d f o n 3 mo e ti as i frmut c n t cin tc n lg ,icu ig l t g l pn ,u la ig a d D— d .I s l f o l — sr t -eh oo y n dn i i ,si i o t i o u o l fn p g no dn n
钢结构监测监控措施方案
钢结构监测监控措施方案1. 背景介绍钢结构是一种常用的建筑结构,具有重量轻、强度高等优点,广泛应用于大型建筑物和桥梁等工程中。
为了确保钢结构的安全运行和有效管理,需要采取科学有效的监测监控措施。
2. 监测监控的目的- 实时了解钢结构的受力情况,发现潜在的安全隐患;- 提前预警钢结构可能发生的变形、破损等问题,避免事故发生;- 为维修和改进钢结构提供依据;- 保证钢结构的持久性和可靠性。
3. 监测监控的内容- *力学性能监测*:包括成员受力、变形、应力等参数的监测,通过传感器实时采集数据,并进行记录和分析,发现超过预定阈值的异常情况。
- *腐蚀监测*:钢结构在潮湿环境下容易发生腐蚀,通过定期检查和腐蚀监测设备的使用,发现腐蚀情况并采取相应措施进行修复。
- *温度监测*:钢结构在受热冷却或长时间暴露于高低温环境下,会发生热膨胀和收缩等变形,温度监测可以及时发现温度变化和异常情况。
- *振动监测*:钢结构在地震、风力等外力作用下会发生震动,振动监测可以及时发现钢结构的变形和破坏情况。
- *脱漆监测*:通过定期检查,发现钢结构表面漆层的脱落情况,及时进行修复,防止锈蚀。
4. 监测监控的方法- *传感器监测*:使用合适的传感器对钢结构进行监测,包括力传感器、变形传感器、温度传感器、振动传感器等。
- *图像监测*:通过摄像头、红外线扫描仪等设备对钢结构进行图像监测,实时观察钢结构的外部情况。
- *无损检测*:使用超声波、X射线等无损检测技术对钢结构进行检测,发现内部缺陷和可能存在的问题。
- *远程监控*:利用物联网技术,将监测设备与中央管理系统相连,实现远程监控和数据传输,便于及时掌握钢结构运行情况。
5. 监测监控的频率- *日常监测*:钢结构的力学性能和表面状况等应进行日常监测,以确保及时发现异常情况并及时处理。
- *定期检测*:对腐蚀、温度和振动等监测应定期进行,可以根据钢结构的具体使用情况和环境要求制定相应的检测周期。
钢结构安装测量与施工监测方案
第二节钢结构安装测量与施工监测一测量前的准备工作(一)本工程主要测量内容(二)测量人员配置本工程施工占地面积大,钢结构屋盖采用斜交网格结构体系,由单层网壳、双层网架及竖向支撑系统等组成,构件定位多采用空间三维坐标控制,测量工作极其复杂且繁重,现场钢结构安装测量根据网壳结构、竖向支撑、双层网架等不同特点分为三个片区,钢结构测量人员组织体系如下图:测量人员组织机构图(三)测量仪器设备配置开工前必须将仪器送有资质的计量检定单位进行检定,检定证书作为技术资料归档。
本工程施工拟投入的测量仪器设备如下表:序号仪器名称型号技术规格数量用途1 全站仪Leica TCA1800 测角精度:±1”测距精度:±1mm+2ppm配合反射片测距长度:200m补偿方式:电子双轴补偿器机载应用程序:放样,后方交会,面积,导线,变形监测。
7首级平面控制网布设,施工放样,竖向测距,建筑变形监测。
2 全站仪索佳SET1130R3 测角精度:±1”测距精度:±2mm+2ppm配合反射片测距长度:200m激光等级:3级4施工放样,构件拼装精度检测,构件空间定位控制3 经纬仪苏光LT202C 测量方法:光栅增量式数字角度测量系统测角精度:±2”望远镜倍率:30倍补偿方式:倾斜传感器补偿范围:±3’3轴线垂直投测,钢柱钢梁垂直度检测4 水准仪索佳PL1 每公里往返测量中误差:0.2mm放大倍率:40倍4高程控制点引测,构件定位标高复测,沉降监测5 计算器CASIO4800P 计算程序:导线坐标计算,放样角度距离计算,任意曲线线路坐标计算等。
6 三维坐标数据计算处理(四)测量技术依据收集开工前应收集齐全相关的图纸及规范,为测量工作的实施做好准备。
需收集的技术资料一览表:二安装测量程序三建立测量控制网(一)测量控制网布设根据设计院提供的大树广场中心点为坐标原点建立平面控制体系,根据总承包单位提供的基准点,在建筑外围建立钢结构施工测量控制网,平面坐标和高程控制点合二为一点,经复测平差闭合后将平面点位作好油漆标记。
装配式钢结构设计要点和施工技术对策分析
装配式钢结构设计要点和施工技术对策分析摘要:现阶段,随着装配式建筑工业化的不断推广,钢结构以较明显的装配和节能优势在建筑技术中逐渐脱颖而出,并在我国城市现代化建设进程中得以广泛应用。
本文从装配设计策略和施工技术出发,着重研究装配式建筑工程钢结构施工技术,探讨装配式建筑工程钢结构施工管理对策分析。
关键词:装配式设计;钢结构;施工技术引言近年来,随着科技的不断进步,我国建筑行业呈现创新型发展的趋势,装配式建筑作为新型建筑工艺形式得以广泛应用。
钢结构的模块化和标准化水平高,具有抗震性能可靠、施工周期短、经济效益突出等优势,属于建筑工程中的典型结构。
随着建筑钢结构的发展,施工技术日益进步,且各界对建筑钢结构施工质量提出更高的要求,基于钢结构的典型装配式特点,深入研究装配式建筑工程钢结构施工技术及管理对策分析。
1装配式钢结构设计与施工特点装配式钢结构作为一种新兴的技术手段,其具有轻量化、快速搭建、环保节能等优点,已经成为现代建筑领域的重要组成部分之一。
装配式钢结构建筑具有高度灵活性和可持续性。
由于其模块化设计方式,这种建筑形式可以适应不同需求,并且可以在未来随着技术的发展不断更新升级。
钢结构需要重点考虑如何保证材料的耐久性和抗腐蚀性能。
另外,装配式钢结构建筑的施工过程也是一个复杂的过程。
由于涉及多个工序和环节,需要严格遵守施工规范和标准,确保每个环节都得到充分保障。
此外,还需考虑到工人的专业技能水平和安全意识的重要性,以避免出现意外事故或人员伤亡等问题。
总之,装配式钢结构高层住宅是一种高新技术建筑形式,具有很高的发展潜力和发展前景。
但是,在这个领域仍存在着许多困难和挑战,需要在实践中不断地探索和解决这些问题,才能够实现这一领域的最大价值。
2装配式钢结构施工技术2.1钢结构布置为了保证建筑安全性和稳定性,需要对钢结构的布置和分析做出详细的研究。
首先,需要确定钢结构的基本参数,包括截面尺寸、长度、宽度等方面的信息。
大跨度复杂钢结构施工过程中若干技术问题及
大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨【摘要】:随着现代建筑业的飞速发展,大跨度空间钢结构在房屋施工中有着广泛的应用,本文先介绍大跨度空间钢结构的特点,对其在房屋施工中应注意的技术问题进行分析。
【关键词】:大跨度复杂钢结构;施工技术;问题探讨中图分类号: tu391 文献标识码: a 文章编号:引言随着经济、文化建设需求的扩大以及人们对建筑欣赏品位的提高,大跨度空间钢结构由于其形式多样化,造型美观,经济性好等特点越来越受到设计师们的青睐。
目前大跨度空间结构主要被应用到机场建筑、会展中心、体育场馆、展览馆等大型公共建筑的屋盖结构中。
各种类型的大跨度空间钢结构在欧、美、日等发达国家发展很快,其跨度和规模越来越大,新材料和新技术的应用十分广泛,结构形式越来越丰富。
许多宏伟而富有特色的大跨度建筑已成为当地的象征性或标志性人文景观。
一、大跨度钢结构常见施工方法大跨度钢结构体系主要有网架结构、悬索结构和网壳结构等,对于这些类型的结构而言,由于受力形式的特点使其在施工过程中需要考虑的因素诸多,如施工场地条件、施工单位机械具准备、施工成本和工程质量等。
目前较为常见的大跨度钢结构施工方法主要有以下六种:1、高空散装法高空散装法是指将结构全部构件分成小单元散件并直接在高空设计位置拼装成整体的方法,施工过程中可以采用满堂支架法和悬挑法两种。
前者主要在国内应用的较多,这种施工方法特别适用于节点较多的网架结构,其特点是不需要大型起重设备,但是支架的搭设会占用较多的材料。
2、分条或分块安装法分条或分块安装法又称小片安装法,通常是将结构构件在地面焊接、拼装成条状或块状单元,然后由起重设备吊装至设计位置拼接成整体结构。
这种方法相对于高空散装法节省了大量的地面支架,而且分条或分块单元的大小通常可以由起重设备的负荷能力决定,因此施工方案的制定相对较灵活。
3、整体吊装法整体吊装法是指先将结构构件在地面拼装成整体,然后用起重设备将其吊装至高空设计位置并固定安装的施工方法,这种方法特别适用于中等跨度的桁架结构,但是对起重设备的要求较高,而且在整体吊装过程中地面土建工程的施工会受到很大影响。
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硕士学位论文 论文题目: 复杂钢结构施工监测及过程仿真分析 英文题目:Construction Monitoring and Simulation Analysis of Complex Steel Structure
学位类别: 硕士
研究生姓名: 马小晶 学号: 201102444 学科(领域)名称: 建筑与土木工程 指导教师: 薛刚 职称: 教授
协助指导教师: 职称:
2013年6月6日
分类号: TU745 密 级: 公开 UDC: 学校代码: 10127 独 创 性 说 明
本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
签名: 日期:2013.6.6
关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文(纸质版和电子版)的规定,即:本人唯一指定研究生院有权保留送交学位论文在学校相关部门存档,允许论文在校内被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。在论文作者同意的情况下,研究生院可以转授权第三方使用查阅该论文。
(保密的论文在解密后应遵循此规定)
签名: 导师签名: 日期: 2013.6.6 内蒙古科技大学硕士学位论文
-II- 摘 要
近年来,随着建筑业的不断发展,大型复杂钢结构在国内得到了广泛的运用。复杂钢结构施工复杂,施工阶段荷载与设计阶段荷载差距较大。施工阶段分析理论尚不完善,结构在施工阶段的安全性不易保障,通过施工过程仿真分析与施工监测研究复杂钢结构的施工问题,有着重要的理论意义和工程实用价值。 长沙北辰三角洲A1地块商业区为带悬挑区域的空间钢框架结构。本文以该项目为工程背景,借助有限元软件MIDAS/Gen,采用逐步建模分析法对钢框架的施工进行了全过程仿真分析,根据仿真分析结果,确定了钢结构安装过程中需要重点监测的区域及构件。根据应力计算结果,得到应力比最大的临时支撑,按照“优先卸除最不利支撑”的原则对临时支撑依次进行卸除。通过有限元分析结果确定了结构安装的变形预调方法,将结构在自重荷载作用下的变形确定为变形预调值,在实际施工操作中,按照“设计标高+变形预调值”得到结构的“施工标高”,进而进行施工作业。 根据北辰三角洲A1地块商业区的有限元分析结果,结合悬挑区域的结构特点,制定出合理的工程监测方案。采用振弦式应变仪在悬挑区斜钢柱的柱顶和柱底布置监测点,并对该部分结构进行监测,对比分析施工过程中有限元模拟值和实际监测值,结果显示:随着施工的不断进行,有限元模拟理论值普遍大于实际监测值,偏差在15%之内,符合程度较好。验证了有限元仿真分析的有效性,保障了施工质量和安全。 在工程的施工阶段采用有限元仿真分析和施工监测的方法,为类似悬挑钢结构工程施工仿真分析提供了借鉴。
关键词:复杂钢结构;仿真分析;支撑卸除;变形预调;施工监测 内蒙古科技大学硕士学位论文
-III- Abstract
In recent years, with the continuous development of construction industry, large complex steel structure has been widely used in China. At the same time, the low security is also followed during the construction process, resulting that the loads between design stage and construction stage are such different. And what’s more, the construction stage analysis theory is not perfect; all above make it no easy to guarantee safety of structures in the construction stage .It is of important theoretical significance and engineering practical value to study on the complex steel structure by the construction simulation and monitoring. This paper is based on the steel structure of BeiChen delta A1 plots commercial project, which is space steel frame structure with cantilever area. With the aid of the finite element software MIDAS/Gen, this paper uses stepwise model analysis to simulate the construction process of the steel framework. In addition, the temporary support uploading methods are determined through finite element simulation results. And temporary support in largest stress ratio is based on the stress calculation results. According to the principle of ‘give priority to uninstall the most unfavorable support’, the temporary support is uninstalled successively. The deformation of the preset of structure installation is determined by the results of finite element analysis. And the deformation of preset of structure installation is determined under the self weight load. Actually, in the construction site operations, ‘construction elevation’ is got by the method of ‘design elevation plus deformation of the preset’. Finally, making a reasonable monitoring scheme combined with the finite element analysis results and the structure characteristics of cantilever area. That is using the vibrating string type strain gauges to fix up monitoring points on the important components of structure, such as the capital and the bottom of the column. Compared the theoretical value with measured value, the results show that theoretical value is bigger, and deviation rate are controlled within 15%. Error rate in the range of acceptable, which shows that the simulation method is feasible, can ensure the construction quality and safety. 内蒙古科技大学硕士学位论文 -IV- Using the simulation analysis methods and construction monitoring for the structure are of great significance during the construction process, which provide references for construction simulation analysis of similar cantilevered steel works.
Key Words:Complex steel structure; Simulation analysis; Support uninstall; Deformation of the preset; Construction monitoring 内蒙古科技大学硕士学位论文
-- 1 -- 目 录
摘 要 ........................................................................................................................................... II Abstract ............................................................................................................................................ III 1 绪论 ............................................................................................................................................... 1 1.1 引言 .................................................................................................................................... 1 1.2 复杂钢结构施工仿真研究现状 ....................................................................................... 3 1.3 复杂钢结构施工监测研究现状 ....................................................................................... 4 1.4 复杂钢结构施工方法 ....................................................................................................... 6 1.4.1 高空散装法 ............................................................................................................ 6 1.4.2 分条安装法 ............................................................................................................ 7 1.4.3 高空滑移法 ............................................................................................................ 8 1.4.4 整体安装法 ............................................................................................................ 8 1.4.5 折叠展开安装法 .................................................................................................... 9 1.5 本文的主要研究内容 ..................................................................................................... 10 2 北辰三角洲A1地块悬挑结构施工仿真 ................................................................................ 12 2.1 工程概况 .......................................................................................................................... 12 2.2 工程施工方案中的关键技术 ......................................................................................... 13 2.2.1 临时支撑的布置及构造措施 ............................................................................. 14 2.2.2 悬挑区域斜钢柱的安装 ..................................................................................... 15 2.2.3 悬挑区剩余构件安装 .......................................................................................... 17 2.3 有限元模型建立 .............................................................................................................. 17 2.3.1 施工过程仿真分析方法 ..................................................................................... 17 2.3.2 有限元模型建立要点 .......................................................................................... 21 2.3.3 不同施工阶段的有限元模型 ............................................................................. 22 2.4 施工过程仿真结果及分析 ............................................................................................. 24 2.4.1有限元分析 ........................................................................................................... 24