基于仿真分析的大跨斜拉索拱鋼結(jié)構(gòu)安裝方法研究.pdf

1、大跨斜拉索拱鋼結(jié)構(gòu)是一種新型的大跨空間結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)形式上說(shuō)，大跨斜拉索拱鋼結(jié)構(gòu)是斜拉結(jié)構(gòu)和索拱結(jié)構(gòu)的組合，既具有兩者的某些特性又與兩者有很大的區(qū)別。大跨斜拉索拱鋼結(jié)構(gòu)整體性能良好，受力合理，構(gòu)造經(jīng)濟(jì)，能適應(yīng)不同的平面圖形和輪廓，具有廣闊的發(fā)展前景。但是，由于大跨斜拉索拱鋼結(jié)構(gòu)造型新穎，國(guó)內(nèi)施工實(shí)踐較少，對(duì)于其安裝施工規(guī)律特性的掌握還不十分透徹。為了深入了解此類(lèi)結(jié)構(gòu)施工安裝的特點(diǎn)和規(guī)律，本文借助施工仿真分析手段，以鄭州會(huì)展展覽中心鋼結(jié)構(gòu)工

2、程為主要工程背景，進(jìn)行了下列研究： 1.總結(jié)常用大跨鋼結(jié)構(gòu)安裝方法的施工技術(shù)特點(diǎn)，及其主要的優(yōu)缺點(diǎn)，研究大跨鋼結(jié)構(gòu)整體安裝施工方案選擇的主要影響因素、比較原則，結(jié)合大跨斜拉索拱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性分析其施工方案的優(yōu)選過(guò)程。 研究表明：大跨斜拉索拱結(jié)構(gòu)安裝方案的選擇必須符合其結(jié)構(gòu)特性，大跨斜拉索拱結(jié)構(gòu)的安裝應(yīng)分別針對(duì)斜拉結(jié)構(gòu)單元和索拱單元的不同特點(diǎn)綜合使用基本安裝方法。施工現(xiàn)有條件會(huì)使某些評(píng)價(jià)因素變?yōu)橹鲗?dǎo)性的制約條件，并最終決定

3、實(shí)際實(shí)施的施工安裝方案。 2．闡述結(jié)構(gòu)施工仿真計(jì)算的理論基礎(chǔ)、方法基礎(chǔ)，選擇適合大跨斜拉索拱鋼結(jié)構(gòu)的有限元方法，離散結(jié)構(gòu)，建立相應(yīng)的計(jì)算模型，借助ANSYS程序進(jìn)行施工仿真分析。 3．針對(duì)鄭州會(huì)展工程，依據(jù)施工仿真計(jì)算結(jié)果，分析大跨斜拉索拱結(jié)構(gòu)施工安裝中的應(yīng)力、變位變化狀況。由于仿真計(jì)算方法充分考慮了大跨斜拉索拱結(jié)構(gòu)在施工中的形成過(guò)程，計(jì)算過(guò)程與施工過(guò)程一致，因而計(jì)算結(jié)果更符合工程實(shí)際，也更加可靠，從而檢驗(yàn)了大跨斜拉索拱

4、結(jié)構(gòu)在施工期間的安全性，為施工中選擇加固、處理措施提供了依據(jù)。 4．對(duì)同一個(gè)大跨鋼結(jié)構(gòu)建筑，當(dāng)其安裝的技術(shù)路線不同時(shí)，其結(jié)構(gòu)的施工應(yīng)力路徑也不同，從而產(chǎn)生不同的施工影響。顯然，這同樣是判斷安裝方法優(yōu)劣、優(yōu)化安裝方法的重要依據(jù)。本文針對(duì)局部提升施工方案，仿真模擬了兩種安裝線路不同的大跨斜拉索拱結(jié)構(gòu)整體施工方案，對(duì)其施工應(yīng)力特性進(jìn)行比較分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)大跨斜拉索拱結(jié)構(gòu)整體施工方案進(jìn)行了優(yōu)化。 5．針對(duì)鄭州會(huì)展中心展覽中心

5、屋蓋安裝工程的重點(diǎn)難點(diǎn)分項(xiàng)工程作專(zhuān)門(mén)研究。主要包括索張拉施工與計(jì)算機(jī)控制同步液壓提升施工兩個(gè)部分。通過(guò)仿真分析確定這兩個(gè)分項(xiàng)施工安全、可靠的施工方案；確定合理的張拉順序，確定施工張拉力；確定合適的提升點(diǎn)布置，分析提升差帶給結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響，確定合適的提升差控制值，驗(yàn)算提升差影響下的桿件安全性。 研究表明：采用施工仿真技術(shù)模擬分析索張拉施工和提升施工，為實(shí)際施工方案的制定提供了計(jì)算依據(jù)，提高了大跨斜拉索拱結(jié)構(gòu)施工安裝的合理性和先進(jìn)性