單層折面空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施工力學(xué)分析及控制研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷推進(jìn)，以高聳結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、超高層結(jié)構(gòu)及復(fù)雜異形結(jié)構(gòu)等為結(jié)構(gòu)類型式的重大工程項(xiàng)目日益增多，工程規(guī)模的擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)體系的復(fù)雜帶來了施工過程的復(fù)雜性和安全性問題，進(jìn)而導(dǎo)致施工工況對結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)產(chǎn)生很大的影響。因而，有必要針對復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工全過程模擬分析以了解結(jié)構(gòu)在施工階段的力學(xué)特性，同時研究結(jié)構(gòu)施工過程中一系列相關(guān)問題。
　　本論文以深圳世界大學(xué)生運(yùn)動會主體育場鋼結(jié)構(gòu)屋蓋工程建設(shè)為研究背景，著重分析單層折面空

2、間網(wǎng)格鋼結(jié)構(gòu)施工階段力學(xué)特性，提出其關(guān)鍵施工力學(xué)問題，研究了相關(guān)施工技術(shù)，并通過工程的建設(shè)實(shí)踐，驗(yàn)證理論研究和有限元分析計(jì)算的正確性。
　　通過論文研究，獲得了一些有價值的結(jié)論，部分研究成果直接應(yīng)用于體育場鋼屋蓋安裝以助于提高工程建設(shè)水平、節(jié)約投資、縮短工期、確保質(zhì)量。論文的主要研究內(nèi)容摘要如下：
　　1、單層折面空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)綜合安裝技術(shù)研究
　　單層折面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)涵蓋了深化設(shè)計(jì)技術(shù)、安裝技術(shù)、焊接技術(shù)、支撐胎

3、架卸載技術(shù)、吊裝技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。分析了深化設(shè)計(jì)的一般流程，探討了深化設(shè)計(jì)中節(jié)點(diǎn)和桿件的鑄鋼節(jié)點(diǎn)和焊接節(jié)點(diǎn)的深化原則，并在大運(yùn)中心主體育場實(shí)施。根據(jù)單層折面空間結(jié)構(gòu)鑄鋼構(gòu)件多、節(jié)點(diǎn)輕重不一的特點(diǎn)，優(yōu)選了使用大噸位履帶吊機(jī)械，以高空散裝為主、組合構(gòu)件為輔的吊裝方法；設(shè)計(jì)了適合圓管、矩形管及多支管鑄鋼節(jié)點(diǎn)的仿形拼裝胎架。對200mm厚鑄鋼管與鍛鋼管異種焊接進(jìn)行了深入分析，探討了控制焊接變形和減少焊接裂紋的工藝方法，并通過試件評定和工程檢測

4、驗(yàn)證了工藝的合理性和可靠性。建立了集坐標(biāo)與標(biāo)高為一體的鋼結(jié)構(gòu)測量控制點(diǎn)，減少了多次設(shè)站的工作量，提高了工作效率。設(shè)計(jì)了地腳錨栓套架以控制各傾斜錨栓相對位置，在錨栓定位套板上精確畫出十字軸線標(biāo)識，并設(shè)四個標(biāo)高控制點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，以保證錨栓及鋼結(jié)構(gòu)定位安裝的準(zhǔn)確性。
　　2、單層折面空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施工力學(xué)跟蹤技術(shù)
　　由于單項(xiàng)工程的規(guī)模龐大，大跨空間鋼結(jié)構(gòu)通常是分階段安裝的，施工過程存在明顯的階段性，結(jié)構(gòu)在施工建造過程中經(jīng)歷了一系

5、列準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，各階段的幾何形態(tài)、剛度、材料性能及其荷載和邊界條件發(fā)生變化，在施工過程中的受力狀態(tài)與各施工步對應(yīng)的時間表現(xiàn)出非線性，必須考慮施工過程等對結(jié)構(gòu)最終成型的影響，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工全過程的跟蹤分析。利用有限元程序?qū)ι钲诖筮\(yùn)中心主體育場進(jìn)行了數(shù)值跟蹤分析，探討了不同施工方案對永久結(jié)構(gòu)和支撐胎架內(nèi)力和變形的影響。深入分析了合攏安裝階段的受力，并為快速合攏接頭的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　3、單層折面空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換技術(shù)
　　通過對深