單層折面空間網格結構施工力學分析及控制研究與應用.pdf

1、隨著經濟建設的不斷推進，以高聳結構、大跨度結構、超高層結構及復雜異形結構等為結構類型式的重大工程項目日益增多，工程規(guī)模的擴大和結構體系的復雜帶來了施工過程的復雜性和安全性問題，進而導致施工工況對結構受力狀態(tài)產生很大的影響。因而，有必要針對復雜空間鋼結構進行施工全過程模擬分析以了解結構在施工階段的力學特性，同時研究結構施工過程中一系列相關問題。
　　本論文以深圳世界大學生運動會主體育場鋼結構屋蓋工程建設為研究背景，著重分析單層折面空

2、間網格鋼結構施工階段力學特性，提出其關鍵施工力學問題，研究了相關施工技術，并通過工程的建設實踐，驗證理論研究和有限元分析計算的正確性。
　　通過論文研究，獲得了一些有價值的結論，部分研究成果直接應用于體育場鋼屋蓋安裝以助于提高工程建設水平、節(jié)約投資、縮短工期、確保質量。論文的主要研究內容摘要如下：
　　1、單層折面空間網格結構綜合安裝技術研究
　　單層折面網格結構的施工技術涵蓋了深化設計技術、安裝技術、焊接技術、支撐胎

3、架卸載技術、吊裝技術等多項關鍵技術。分析了深化設計的一般流程，探討了深化設計中節(jié)點和桿件的鑄鋼節(jié)點和焊接節(jié)點的深化原則，并在大運中心主體育場實施。根據單層折面空間結構鑄鋼構件多、節(jié)點輕重不一的特點，優(yōu)選了使用大噸位履帶吊機械，以高空散裝為主、組合構件為輔的吊裝方法；設計了適合圓管、矩形管及多支管鑄鋼節(jié)點的仿形拼裝胎架。對200mm厚鑄鋼管與鍛鋼管異種焊接進行了深入分析，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、驗證了工藝的合理性和可靠性。建立了集坐標與標高為一體的鋼結構測量控制點，減少了多次設站的工作量，提高了工作效率。設計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識，并設四個標高控制點進行精準控制，以保證錨栓及鋼結構定位安裝的準確性。
　　2、單層折面空間網格結構施工力學跟蹤技術
　　由于單項工程的規(guī)模龐大，大跨空間鋼結構通常是分階段安裝的，施工過程存在明顯的階段性，結構在施工建造過程中經歷了一系

5、列準結構，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)與各施工步對應的時間表現(xiàn)出非線性，必須考慮施工過程等對結構最終成型的影響，對結構進行施工全過程的跟蹤分析。利用有限元程序對深圳大運中心主體育場進行了數(shù)值跟蹤分析，探討了不同施工方案對永久結構和支撐胎架內力和變形的影響。深入分析了合攏安裝階段的受力，并為快速合攏接頭的設計提供依據。
　　3、單層折面空間網格結構體系轉換技術
　　通過對深