双曲索网结构施工张拉成形数值模拟分析与试验验证

针对双曲索网结构独特的结构形式和复杂的施工方法,基于索结构非线性有限元理论提出了双曲索网结构张拉施工的数值计算方法,开发了施工过程分析软件.以国内首例双曲索网结构体系--中国航海博物馆双曲索网幕墙体系缩尺模型为例,对2种不同的张拉方案进行了数值模拟分析.并通过缩尺模型试验对索网结构的施工方案进行了张拉试验,模型试验验证了索网张拉完成以后的形态满足设计要求,试验结果证明了数值计算的可靠性和合理性,可以通过数值计算方法对实际结构的施工张拉进行仿真分析.通过对数值计算结果和试验结果的分析,提出了合理的施工张拉方案.     

不同施工方案对钢管混凝土拱桥受力影响分析

施工方案的选取对桥梁的建设与运营安全是十分有必要进行考虑的,关系整个桥梁全寿命期的安全可靠性。本文以一座钢管混凝土拱桥为例,两种不同施工方案采用MIDAS/CIVIL空间有限元软件对其进行仿真分析计算,对钢管混凝土拱桥结构受力进行计算,将不同施工方案过程中的应力值进行对比,准确掌握拱桥结构的受力情况,为该桥的施工方案选取提供了可靠理论依据,为同类桥梁施工提供参考。     

基于混凝土热-力学模型的海河开启桥温度控制方案

根据天津海河开启桥施工过程中的昼夜温差大、一次性混凝土浇筑量大、承台大体积混凝土对背墙结构约束大而导致易开裂的突出问题,引入了考虑混凝土早期性能的热-力学模型、等效时间理论以及热传导原理,建立数学模型和有限元求解方法.在此基础上对不同施工方案进行了结构温度场和应力场的仿真计算.研究表明,采用预埋水管进行冷却的措施可以有效降低最高温度和最大应力.本研究为海河开启桥工程大体积混凝土结构温控防裂提出了具体措施和标准.现场施工表明,数值仿真与分析对现场开裂控制具有指导意义.     

大跨屋盖钢桁架应力变形监测与分析

以某工程实例为背景,对施工过程中屋盖钢桁架的应力和变形进行监测,并采用数值模拟的方法对结构在不同工况下的应力和变形特征进行分析,给出应力与变形的最不利点,为现场监测提供理论支撑。分析结果表明:屋盖钢桁架在不同工况下的最大竖向位移为33.63 mm,满足工程限值1/300的要求;施工过程中的结构最大应力为33.36 MPa,尚处于弹性阶段。对施工过程中结构的应力和变形进行持续性监测,及时发现危险因素,与分析结果进行对比,分析计算值与实测值存在差异的原因。采用现场监测和模拟分析相结合的方法能够较为准确的对结构安全稳定性进行评估,并为后续施工和后期监测方案的调整提供依据。     

无背索斜塔钢-混凝土结合梁斜拉桥施工控制仿真

介绍了无背索斜塔钢混凝土结合梁斜拉桥的结构形式及施工方案。为保证施工过程中结构的安全以及成桥后的线形要求,针对其结构特点和施工方法,考虑了温度、收缩徐变以及各种施工荷载,进行了施工过程的仿真计算。给出了施工控制所需要的各种指标,如临时墩的立模标高、成桥阶段主梁和索塔的应力和位移以及斜拉索的索力。仿真分析结果表明,钢箱梁及混凝土在施工过程中和运营阶段的应力均能满足规范要求。     

基于顶推法的钢桁梁施工仿真分析

采用顶推法在顶推施工过程中,每个阶段支撑的反力、结构内力和最大悬臂位移需要进行计算,以便进行不断的校正.文章基于大型通用有限元软件Ansys对顶推施工的过程进行仿真计算.以此方法对国内某钢桁梁桥顶推施工阶段作了仿真分析,并对主梁结构杆件和导梁结构杆件的应力和整体结构的刚度进行了校验.结果表明该方法对顶推过程进行仿真具有...     

大跨度高空连体钢结构整体提升施工控制技术

高空连体结构的具体结构形式越来越复杂,相应的施工方案也越来越丰富和灵活。文章以安徽淮北矿业办公中心楼工程为背景,详细介绍双塔楼连体结构高空连廊施工方案设计,具体包括整体提升方案及三角架支撑方案的设计,并对连体结构整体提升过程进行实时动态监测与控制。结合实际工程,运用有限元软件对施工全过程进行模拟分析,并将现场监测数据与软件分析结果进行对比分析,进而保证连廊提升过程的安全及顺利合拢。研究结果可以为其他高空连体结构施工方案设计、应用及施工过程监控提供参考。     

空间管桁架钢结构体育馆吊装施工方案对比分析

空间管桁架钢结构施工过程中的事故时有发生，对其进行施工模拟分析有十分重要的工程意义.基于某大跨度空间管桁架钢结构体育馆项目，采用有限元软件Midas/Gen对其拟采用的3种不同施工方案进行了模拟分析，研究其在考虑“路效”和“时效”下不同吊装方案对主体钢结构受力、变形及支撑结构最大支反力的影响；同时，对考虑路径、时间效应所得模型与采用一次性加载法所得模型的计算结果进行了比较.结果表明：不同施工方案对结构构件的应力、变形影响显著；通过对比，可以得到主体钢构件最大应力、最大位移的发展趋势及最优施工方案；考虑路径效应的数值计算方法与一次性加载法得到的计算结果有所不同，前者更贴近结构实际施工状态.通过有限元法能有效提高工程项目施工过程的安全性，给实际施工提供理论依据，并为此类大跨度空间管桁架钢结构合理施工提供技术参考.     

基坑开挖支护的数值模拟

基坑开挖过程中支护方案的选择直接影响基坑的稳定安全性。通过工程实例,采用平面有限元分析方法,考虑了支护结构与土的相互接触作用,对不同工况下的施工过程进行仿真计算并比较,最终确定出最安全可靠的支护方案,为类似的基坑开挖工程提供了有益的指导。     

基坑开挖支护的数值模拟

基坑开挖过程中支护方案的选择直接影响基坑的稳定安全性。通过工程实例,采用平面有限元分析方法,考虑了支护结构与土的相互接触作用,对不同工况下的施工过程进行仿真计算并比较,最终确定出最安全可靠的支护方案,为类似的基坑开挖工程提供了有益的指导。     

大跨度斜拉桥施工过程索力和线形双控研究

为了使斜拉桥在成桥后达到合理状态,必须拟定合理的施工状态,即在施工过程中使斜拉索力和结构位形同时达到理想状态.采用一阶最优化计算方法,以成桥后结构的弯曲应变能和主梁的线形为目标函数,以斜拉索的初始张拉力和主梁节段的预抛高值为设计变量,建立了斜拉桥施工控制的空间非线性有限元分析模型,并以某大跨度预应力混凝土斜拉桥为例,模拟了混凝土主梁的悬臂浇筑过程.结果表明,该方法可使成桥后主梁的线形和结构的内力得到合理控制,从而可有效地确定斜拉桥的合理施工状态.     

大跨度多跨连续梁桥悬臂施工合龙顺序的优化

以湘江特大桥的预选合龙方案为依据,通过MIDAS有限元模拟该桥的3种预选合龙方案的施工过程,从最终合龙后的恒载内力分布情况、张拉预应力筋所产生的次内力、徐变次内力、纵向位移等方面对合龙方案进行了初步对比分析,并提出判定合龙方案优劣的几点建议。     

大跨度四角锥网架分块安装施工数值模拟分析

用数值模拟的方法显示了网架结构在整个分块安装施工阶段的受力和变形状态,并从中找出了该结构在施工中最危险阶段,指出在施工各阶段中,结构的变形和杆件的内力均随施工过程而变;结构在施工中最危险的阶段通常不是竣工之后,而是在施工过程中,它与施工方法和顺序有关,只有通过数值模拟计算才能确定。     

V形墩连续刚构桥静动力行为及地震响应分析

以新洋港V墩连续刚构桥为工程背景,采用结构分析软件Midas／civil2010建立空间有限元模型,进行施工全过程仿真分析,计算主桥各个施工阶段和运营阶段不利荷载组合下的内力、应力和变形情况;同时,进行动力特性分析,并分别用反应谱法和一致时程激励法计算主桥在El地震作用下的内力和位移响应．计算表明,施工及运营阶段主桥受力合理,满足规范要求;地震作用下的位移响应较小,考虑竖向地震作用对V墩轴力和主跨跨中内力影响较大,计算结果可为抗震设计提供依据．     

钢筋混凝土简体结构的抗震性能分析研究

针对某29层的钢筋混凝土筒体结构建筑,在建立空间杆系-层模型的基础上,对三种不同水平加强层设置的混凝土超高层筒体结构进行地震作用下的计算分析,并对不同结构布置进行比较,总结出此类超高层结构在设置加强层后结构内力及抗震性能的变化规律,对带加强层筒体结构的设计和构造措施作一些探讨．     

合肥新桥机场航站楼钢结构拼装桁架段施工仿真分析

合肥新桥机场航站楼钢结构跨度大且复杂,而部分梁为桁架梁且截面为倒三角形截面,需对施工过程进行仿真分析,以保障施工顺利进行.文章应用ETABS软件分析了桁架式刚架中的一拼装桁架段在施工过程中的内力变化情况,提出采用拼装桁架段在地面进行翻转的施工方法使构件受力较小,并被施工方所采纳进而指导施工.     

影响深基坑围护墙内支撑系统因素的状况分析

在深基坑开挖过程中,内支撑对稳定基坑及控制基坑变形有重要意义。以某深基坑工程为研究背景,借助数值模拟方法建立了基坑开挖力学模型,考虑内支撑截面、支撑作用点位置、支撑作用点形式和支撑刚度四个影响因素,对内支撑对围护结构内力及变形的影响进行了探讨。分析结果表明:钢支撑截面的选择应视情况而定,且支撑长度不宜大于25 m;支撑位置的设置对支护结构受力及变形有较大影响,在基坑设计中应当予以重视;改进的内支撑作用点形式对改善基坑受力、控制基坑变形有积极作用;通过增加内支撑刚度的方式以减小基坑变形不是最有效的方法;研究成果可为工程实践及理论研究提供参考。     

新型解耦控制器的设计及其应用

基于传统的解耦方法和内模控制理论,提出一种采用单位反馈结构的PID/PI解耦控制器的解析设计方法,通过适当地添加补偿项,消除控制器中可能包含的不稳定因素,使得这种新型的解耦控制策略适用于含有多时滞和右半平面零点的双输入双输出系统.该方法克服了现有数值化求解方法的局限性,可在线调节解耦控制器的控制参数,使系统达到较好的动态性能和鲁棒性能.同时,对于存在乘性不确定性的被控过程,分析了控制系统满足标称性能和鲁棒稳定性的充要条件,并由此确定出控制器参数的调节范围.将这种新型的解耦控制策略应用在四容(阶)水箱试验中,仿真验证了其优越性.     

大纵坡隧道复合式TBM掘进推力对管片结构的力学响应分析

TBM在进行大纵坡隧道上坡施工时的掘进推力控制不当,易造成管片错台、上浮甚至结构失稳等问题,因而研究大纵坡隧道TBM掘进推力对管片结构的力学响应具有重要的工程意义。本文以重庆轨道交通9号线刘家台始发井～鲤鱼池站区间坡度为3.9%的复合式TBM隧道施工为例,采用基于荷载-结构法的隧道纵向梁-弹簧模型和数值模拟法,分析了复合式TBM在大纵坡隧道掘进过程中不均匀千斤顶推力作用下产生的附加作用力特征,探究了管片结构在附加作用力影响下内力分布规律及其变形的薄弱区域,以及管片结构变形甚至破坏的表征,从而寻求具体控制TBM施工掘进推力的有效措施。研究成果可为规范大纵坡隧道TBM施工中的推力分区和选值提供借鉴。     

复合式索穹顶施工误差影响及控制技术研究

以国内首个百米级复合式索穹顶结构为研究对象,分为环梁及拉索的尺寸误差控制、结构安装成型先后顺序、预应力施加方法及张拉批次、施工过程控制与模拟4个方面研究了该工程的施工技术,重点分析了环梁和拉索不同大小的误差量对索穹顶内力的影响程度,并提出相应处理措施.研究结果表明:通过将外脊索和外斜索做成可调索的方式可以消除外环梁施工误差的影响;通过调整拉索现场摆放位置可以减小下料随机误差对索穹顶内力的改变.采用分部提升整体张拉法,避免了构件产生较大位移;分级分批的预应力张拉方式,可以保证施工成型后索力值与设计值的一致性.