盐城体育场罩棚钢结构工程施工过程力学模拟分析

摘要

近年来我国相继建成了许多大跨度的空间结构工程，其跨度越来越大，设计越来越复杂，施工中也出现了很多难题。本文通过对盐城体育场钢结构罩棚施工力学行为进行数值模拟分析来探讨大跨空间结构施工过程的受力规律。本文主要研究内容如下:
　　 (1)结构安装过程的施工阶段受力分析。在结构的施工过程中，结构构件是按照施工顺序安装拼接起来的，在这个过程中构件的受力与原先的设计使用受力状态截然不同，通过软件定义一个施工阶段分析一下安装过程中结构杆件的应力变化规律，为安全合理地组织施工提供理论保证。
　　 (2)支撑结构的设置分析。在钢结构罩棚的施工过程中，临时支撑起了辅助施工的作用。支撑设置的位置会影响结构体系的受力。通过多种支撑设置方案的分析比较，可以发现规律，选择最优的方案，使体系受力合理，便于施工。
　　 (3)支撑结构体系卸载方案的选择和模拟。在大跨度空间结构的罩棚钢结构全部安装完成后，就可以把辅助施工的临时支撑去掉。在支撑结构体系的卸载过程中结构构件的内力会发生一个重新分布的现象，由于支撑受力较大，突然去掉对结构的影响较大，必须确定一种合理可靠的卸载方案。同时等比例卸载方案在理论上受力合理，但是在实际操作中难以保证精度。同时等值卸载方案每步卸载量为一定值，同步性较好便于组织施工，在卸载过程中结构荷载的变化也比较均匀，支撑反力也没有出现突变。分区域同步卸载方案是本工程最终确定的方案。通过把支撑分在不同的区域卸载，极大地减少了需要的千斤顶数目，在每一区的卸载中其实使用了等值卸载的方法，缩小了卸载场地，便于组织施工，降低了成本。
　　 通过上述分析得出的一些结论对实际工程的施工具有一定的指导意义，同时对于类似工程也有很好的参考作用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 大跨空间结构的特点及研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 国内工程实例

1．2．2 卸载的主要施工方法

1．2．3 大跨空间结构施工中的主要问题

1．3 盐城体育场结构工程概况

1．3．1 盐城体育场上部钢结构工程概况

1．3．2 本工程重难点分析

1．4 本文主要研究内容

第2章 盐城体育场钢结构罩棚施工过程模拟分析

2．1 盐城体育场罩棚钢结构分析模型的建立

2．1．1 结构分析的基本理论

2．1．2 盐城体育场罩棚钢结构模型的建立

2．2 临时支撑结构体系的设置分析

2．2．1 支撑系统设置方案的分析比较

2．2．2 盐城体育场钢结构支撑系统的布置

2．3 施工安装过程的模拟分析

2．3．1 盐城体育场罩棚钢结构安装流程

2．3．2 盐城体育场罩棚钢结构安装过程模拟分析

第3章 盐城体育场罩棚钢结构支撑体系卸载方案研究

3．1 临时支撑结构体系卸载概述

3．1．1 卸载的概念

3．1．2 卸载的原则

3．1．3 本工程的卸载条件

3．2 卸载过程的技术保证措施

3．2．1 桁架的水平和垂直位移控制

3．2．2 支撑胎架上口支撑点钢梁的设计

3．2．3 支撑卸载的同步性保证措施

3．2．4 卸载的测量

3．3 支撑结构卸载方案的研究

第4章 盐城体育场罩棚钢结构支撑体系卸载施工力学模拟

4．1 盐城体育场罩棚钢结构支撑卸载模型的建立

4．1．1 卸载模拟分析的目标

4．1．2 卸载过程结构所受荷载

4．1．3 模型中支撑体系的模拟

4．2 卸载方案数值模拟分析结果的比较

4．2．1 同时等比例卸载方案的结果分析

4．2．2 同时等值卸载方案的结果分析

4．2．3 分区域同步卸载方案的结果分析

4．2．4 卸载方案的比较分析和确定

4．3 实际卸载过程意外工况的考虑

第5章 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况