大跨度钢管桁架结构卸载过程模拟分析与监测研究

以霍山县体育中心体育馆钢屋盖工程为实际背景,根据体育馆钢管桁架屋盖结构特点以及施工方案,运用有限元软件MIDAS Gen对大型钢管桁架卸载过程进行详细的模拟分析,并通过无线传感技术对卸载过程中钢管桁架关键杆件应力和关键位置位移进行了实时监测。实测变形及应力值与模拟理论值趋势吻合且比较接近,表明了施工方案的可行性和安全性,也为类似工程提供了重要的参考价值。     

大跨度钢屋盖卸载方案及现场监测

以西宁体育场屋盖卸载为例,在卸载过程中对其应力进行实时在线监控.监控结果表明,钢结构屋盖支撑卸载后,其主要内力杆件相对于其卸载之前的应力变化不大,且所有杆件的应力随卸载过程的进行变化都比较平缓,其监测的应力-应变在结构设计的范围之内;卸载后体育场内环各测点均较卸载前产生向下的竖向位移,而体育场外环各测点均较卸载前产生向上的竖向位移,同时短轴方向的位移大于长轴方向的位移,但是位移量都比较小;卸载完成后,测点的竖向高程均在设计范围之内.     

高层悬挂结构卸载分析与监测

高层悬挂结构因其悬挑跨度大、施工难度高,在采用顺向施工方法时需在悬挂结构下方设置临时支撑,待其与主体结构形成整体后再拆除临时支撑.临时支撑卸载过程较为关键,在此过程中结构受力体系会发生重大转换.为验证卸载技术的可靠性确保结构安全,以珠海仁恒滨海中心复杂高层悬挂结构为例,分别采用位移控制和支撑反力控制两种方法对其卸载过程进行了分析,并在卸载实施过程中选取关键构件的应力及关键点的竖向变形进行了跟踪监测.卸载分析与实测数据对比表明:以位移控制卸载和以支撑反力控制卸载对于刚度较大的本悬挂结构而言结果较为接近,且与实测结果总体相符;卸载完成后结构整体受力体系形成且趋于稳定.在此基础上,对悬挂结构卸载敏感性进行研究,通过对最不利支撑反力及支撑点变形进行分析,发现卸载过程中某一支撑点失效会导致其相邻支撑点反力、上部桁架的竖向变形及杆件应力发生较大变化,因此卸载过程中应采取有效措施以避免该类意外问题发生.     

安宁河大桥主孔箱梁730KN钢支架安装与卸架施工设计

西攀高速公路安宁河大桥其主跨箱梁采用有支梁施工,其钢支架采用军用梁。每笼钢支架长46.96米,宽3.28米,高4.69米,重730KN。要安全顺利完成如此大重量的钢支架安装与卸架施工,结构受力复杂,吊运难度大。通过对钢支架安装与卸架过程的结构分析,采用有限元计算软件Algor12对结构建模分析,结合施工经验,我们顺利的完成了钢支架安装与卸架施工。     

拱形波纹钢屋盖结构的屈曲性能分析

拱形波纹钢屋盖结构由冷成型弧形槽型板组截面构件锁边咬合而成,其极限承载能力受多种因素的影响．并主要取决于其稳定承载性能．文中根据拱形波纹钢屋盖结构的成型特性和工作机理,在所建立的实体有限元计算模型中,采用能够反映结构特殊工作状态的边界约束条件．对结构在半跨和全跨竖向荷载作用下的屈曲模态以及其稳定承载能力等屈曲性能进行理论分析．理论计算结果表明．拱形波纹钢屋盖结构的屈曲性能不仅与结构几何尺寸有关,而且取决于截面的形状和荷载作用形式．计算结果与试验结果和按《拱型波纹钢屋盖结构技术规程(报批稿)》简化方法计算结果．分别进行比较分析．     

沈阳博览中心大跨度屋盖施工研究

结合国内最大室内足球场 1 4 4m× 2 0 4m大跨度空间桁架屋盖施工 ,研究解决了施工中大跨梁、柱组合式空间支撑胎架、桁架分段高空拼装误差控制、高空低温多风环境焊接质量保障、焊接残余变形控制、结构支撑胎架卸载同步控制等技术难点 ,使工程施工质量得到保证 ,为类似大跨度空间结构施工积累了一定经验 .     

某健身中心钢屋盖结构的设计与分析

某健身中心钢屋盖分为体育馆头部屋盖、尾部屋盖和立面立墙.本文介绍了该健身中心体育馆结构的结构体系,并对撑杆数量、张弦梁根部的构造进行了探讨,确定了结构的合理布置形式,阐述了伸缩缝的处理和施工模拟的过程,采用有限元软件对结构整体的弹塑性极限承载能力及塑性发展机制进行了分析,结果均满足要求.     

某体育馆多层双向不对称大悬挑钢桁架施工技术

针对某体育馆双向不对称大悬挑钢桁架的施工技术进行了探索和实践,分析了该结构施工的技术难点,主要包括悬挑跨度大、结构高度高、卸载要求严、工期要求紧.通过技术难点分析,从支撑系统设计、钢桁架吊装、应力变形监测等几方面进行了重点介绍:支撑系统采用组合式格构钢支承柱和热轧H型钢以提供临时拼装平台;制定合理的吊装顺序以保证结构安全和稳定性;卸载过程采用手动螺旋千斤顶,按分步骤多次循环、微量下降的原则进行;对整个施工过程中主要构件进行监测,以保证施工过程的安全可靠.通过对该施工技术的系统分析,得出该施工技术应用于类似结构的可行性.     

等效预张力大跨度弦支穹顶预应力施工过程的正算法

为了准确模拟大跨度弦支穹顶预应力施工过程,建立符合实际施工顺序的结构施工初始态,对预应力施工过程的力学分析方法进行了研究.根据工程实践,总结了大跨度弦支穹顶预应力施工过程的特点,分析了状态变量叠加法、反分析法、生死单元法在其应用上的不足.结合非线性有限元分析方法,凝练了基于等效预张力的预应力施工过程正算法,并给出了具体的实施方法和步骤.以常州体育馆钢屋盖工程为算例,验证了正算法用于预应力施工过程力学分析的可行性和适用性.最后指出,基于等效预张力的正算法预应力施工过程力学分析,综合考虑了支撑与刚构的非线性接触、索力的相互影响、施工临时结构体系的转换、结构几何非线性等施工多因素耦合效应,能够准确跟踪结构在各施工阶段的状态.     

台车水平刚度对开合屋盖结构动力性能的影响

以国家网球场“钻石球场”开合屋盖结构为分析对象,采用通用有限元软件SAP2000对比研究了台车水平刚度对开合屋盖结构自振特性及地震响应的影响.研究结果表明:随着台车水平刚度的不断减小,结构自振周期不断增大,开合屋盖结构轨道梁的横向及竖向位移也相应减小.此外,台车水平刚度的变化对结构固定屋盖及活动屋盖杆件的轴力均会造成影响,且对固定屋盖杆件轴向力影响较为明显.因此,在对此类结构进行设计及施工过程中应该充分考虑台车水平刚度的影响.     

应用荷载释放系数法模拟黄土隧道施工

针对新奥法施工的黄土隧道,应用大型通用有限元软件ANSYS模拟黄土隧道开挖支护的施工过程,采用荷载释放系数控制围岩的荷载释放,分析隧道施工对围岩及支护结构力学特性的影响.分析结果与工程实测结果的对比表明:采用荷载释放系数法能较为合理地模拟黄土隧道施工过程,得出围岩和支护结构连续受力变形的情况;建议在隧道施工过程中加强拱...     

太原二青会终点塔悬挂钢桁架结构施工工况模拟分析

对太原二青会水上运动中心终点塔钢结构的吊装及临时支撑胎架的卸载过程进行了模拟,通过对吊装的施工过程模拟来确定临时支撑卸载的先后顺序以及卸载后桁架的下挠度是否符合规范及设计要求。通过迈达斯有限元分析软件(MIDAS)的模拟计算结果与现场实测值进行比较,顶部钢桁架施工及临时支撑卸载后的变形均符合设计要求,卸载方案合理可行。研究结果为同类工程施工提供了一种模拟分析比较的新方法。     

基于向量式有限元的大跨度钢结构施工力学分析方法

针对大跨度钢结构施工容易产生刚体位移等强烈非线性过程的特点,采用向量式有限元分析方法进行施工过程模拟.基于向量式有限元的基本理论,引入张拉索单元,通过控制张拉索单元的原长,实现大跨度预应力钢结构张拉全过程模拟;引入千斤顶单元,实现大跨度钢结构的脱架模拟.在此基础上,利用MATLAB语言编制了基于向量式有限元理论的施工过程分析程序,并通过悬臂梁拼装、索桁架张拉成形以及大跨度张弦桁架的张拉施工过程模拟分析,与传统分析方法进行比较,验证理论推导和自编程序的正确性与有效性.结果表明,采用基于向量式有限元的施工力学分析方法能够准确模拟结构拼装、预应力张拉成形和结构脱架等施工过程.     

无卸载轮翻转式斜井箕斗卸载自动化分析

提出了无卸载轮翻转式斜井箕斗的自动卸载方案，进行了理沦分析。与以往箕斗的卸载方式相比，具有成本低、构造简单、容量大、制作容易等优点，仅靠重力即可实现卸载的全过程。     

黄土地层雨水管道施工对既有下卧地铁变形的影响

为探究基坑开挖和顶管施工共同作用下下卧隧道结构的响应规律,以西安兴善寺东街雨水管道工程为背景,采用数值模拟和实测数据分析相结合的方法对比分析采用明挖法和顶管法两种不同施工方式施工时下卧隧道变形规律,利用正交试验法研究基坑开挖和顶管施工共同作用时下卧隧道隆起量影响因素。结果表明：下卧隧道沿纵向5倍基坑开挖宽度内结构的隆起变形受基坑开挖影响较大,且基坑开挖卸荷使下卧隧道结构发生不均匀变形。左隧道拱顶最大隆起量为4.13 mm,拱腰最大收敛值约为0.55 mm,结构易发生扭转变形;右隧道拱顶最大隆起量约为3.19 mm,拱腰最大收敛值约为0.24 mm,结构易发生竖向拉伸变形。采用顶管法施工可以减少下卧隧道的变形量,实测数据表明顶管施工会使下卧隧道产生横向收敛,最大为1.7 mm,实际工程中应注意控制既有隧道结构的横向变形。基坑开挖和顶管施工共同作用时,各因素对左右隧道的影响程度不同,左隧道的隆起量主要受基坑开挖卸荷作用影响,右隧道的隆起量主要受顶管施工的顶推作用和开挖卸荷作用影响。同时应注意各因素之间不一定是相互独立的,需要考虑因素组合对下卧隧道隆起量的影响。     

描述结构动力卸载刚度的指标验证

提出可用于描述结构动力卸载刚度修正系数和能量变换关系系数,建立卸载过程的弹性变形能及卸载刚度表达式,并用钢骨混凝土柱恢复力试验数据对结论进行可行性验证.研究结果表明:对于在评价结构弹塑性时程分析中引入结构卸载刚度修正系数和能量变换关系系数,可以定量评价结构动力卸载,较好地解释卸载时,结构卸载刚度矩阵随时间变化构成的时变...     

大型钢结构施工全过程数值分析的三维可视化

采用了基于三维真实感图形学的OpenGL图形技术，建立了面向非线性有限元空间结构数值分析的接口，设计和实现了施工过程数值分析结果的三维可视化软件——大型钢结构施工全过程跟踪仿真软件．软件的仿真结果具有三维真实感，提供轴线模式、内力模式、截面模式、真三维模式等多种显示模式，以及起吊、悬臂拼装、滑移、张拉、整体卸载等多种施工模式的仿真．软件提供交互观察和查询功能，仿真结果的几何及力学指标均真实准确，效果直观．软件已成功地模拟了卢浦大桥和北京奥运主场馆工程的施工全过程．     

Linux可安装模块的研究

首先阐述了Linux可安装模块的机制,并分析了Linux中可安装模块的主要数据结构及它们之间的关系,然后论述了可安装模块在Linux内部的实现过程以及模块的安装和卸载方法,最后举例说明其具体的实现过程。     

循环网络模拟技术在土石方工程中的应用

土石方工程由于施工过程的复杂及受到众多随机因素的影响,很难用人工方法精确计算各道路的行车及排队情况,确定各道路的等级以及施工机械设备的数量。采用循环网络模拟技术,用挖、装、运、卸等仿真节点来模拟实际施工的相应过程,建立能反映土石方实际开挖过程的仿真模型。仿真得出的一系列施工参数为辅助管理人员做出决策提供参考依据。某工程中的成功应用表明,此方法快捷、便利,值得深入研究并推广应用。