大跨度钢网壳结构整体顶升施工力学性能研究与现场监测

题名	大跨度钢网壳结构整体顶升施工力学性能研究与现场监测
作者	陶志山
导师	王秀丽
答辩日期	2019
学位名称	硕士
关键词	施工力学生死单元法屈曲分析不同步分析现场监测
摘要	随着综合国力的提高和科技的进步,近几十年,国内涌现了大量的大跨度空间结构,由于结构跨度越来越大,造型越来越复杂,给结构的施工带来了不小的难度,施工中发生的事故也屡见不鲜。因此,必须研究新理论、新方法以完善现有的施工力学理论体系,为结构的安全施工作指导。同时,对结构在施工阶段进行跟踪模拟分析是十分有必要的。本文以天水市体育中心体育馆项目的整体顶升施工工法为依托,做了以下工作:(1)建立网壳结构有限元模型,用ANSYS的生死单元法对9个施工阶段的杆件最大应力、结构竖向位移和支撑处的支反力进行分析。同时研究了温度敏感性结构在经历施工工期内的可能温度差时的力学性能变化。(2)施工过程中顶升点处的网壳节点受下部支撑结构的支反力作用,为了研究支反力对节点造成的影响,根据顶升过程的模拟结果选取结构的关键节点,并对所选节点建立三维实体模型进行有限元分析,研究其基于非线性分析的极限承载力和受力过程。最后建议施工时支撑点位置选在下弦球节点。(3)对施工阶段的下部临时支撑结构进行弹塑性稳定性分析,通过建立有限元模型,对4种不同设置方式的缆风绳分别进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到相应的屈曲临界荷载和屈曲模态以及荷载-位移曲线,结果表明:施工时应该至少设置3道缆风绳,而且设置间距从下往上由密变疏,位置尽量靠下。设置数量不宜过多,否则要占用更多的空间给施工带来不便。(4)为了说明不同步程度对结构力学性能造成的影响,选取杆件和顶点数量最多的施工SG5阶段的网壳结构作为不同步分析的计算模型。按照模型的对称性确定仅考虑刚度影响的基本工况,再由基本工况计算得到顶点支撑反力,将部分顶点线性组合后得到与基本工况相对应的不利工况组合。考虑自重作用,对结构在不同顶升位移差下进行分析。计算发现,顶升时位移差不超过10mm可以保证结构施工过程的安全。(5)选取结构的关键杆件和位移控制点实施现场监测,将应力实测值和模拟值进行对比,结果表明实测值和模拟值所反映的规律基本吻合,杆件应力水平均处于弹性范围,结构在施工阶段的位移值变化平稳没有突变。
页数	93
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语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TU758.11
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94671
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	陶志山. 大跨度钢网壳结构整体顶升施工力学性能研究与现场监测[D],2019.