太原火車南站復(fù)雜大跨鋼結(jié)構(gòu)施工過程受力分析與監(jiān)測.pdf

1、復(fù)雜大跨鋼結(jié)構(gòu)往往結(jié)構(gòu)規(guī)模龐大，施工復(fù)雜。在現(xiàn)階段的復(fù)雜大跨鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員只進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算，很少考慮施工過程中各種因素對結(jié)構(gòu)的影響，并沒有對施工過程中可能出現(xiàn)的復(fù)雜突發(fā)情況進(jìn)行應(yīng)有的計(jì)算和分析。這樣會導(dǎo)致設(shè)計(jì)階段結(jié)構(gòu)受力與施工階段實(shí)際受力兩者間的差異，這種差異導(dǎo)致了在近幾年內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故的78％是在建筑物的施工過程中發(fā)生的，所以進(jìn)行施工階段的各項(xiàng)分析是非常必要的。進(jìn)行施工階段的分析，不但可以驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的安全性，同時(shí)也可以幫助

2、確立施工方案，進(jìn)行施工方案的優(yōu)選。
　　 進(jìn)行施工階段的分析，必須擁有理論基礎(chǔ)，而時(shí)變結(jié)構(gòu)的理論為我們進(jìn)行施工階段的各項(xiàng)分析提供了武器。施工階段的分析類別多種多樣，本文依托太原南火車站復(fù)雜大跨鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工程項(xiàng)目，根據(jù)太原南站大跨鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對太原南站最具代表性，同時(shí)也是最迫切需要進(jìn)行施工過程分析的三個(gè)方面，利用有限元軟件MIDAS和ANSYS進(jìn)行了分析。分析內(nèi)容主要分以下幾方面：
　　 (1)本文對太原南站復(fù)

3、雜大跨鋼結(jié)構(gòu)在施工中的吊裝和安裝過程進(jìn)行了分析。根據(jù)太原南站的實(shí)際吊裝方案，將太原南站傘形屋蓋的吊裝過程分為16個(gè)施工步，在MIDAS軟件中通過對施工步的定義，利用單元生死的方法模擬了施工全過程。通過對吊裝方案的模擬，得到了施工過程中屋蓋各桿件的內(nèi)力和位移，通過對結(jié)果的分析和對比，對施工的方案進(jìn)行了評價(jià)，并對太原南站大跨鋼結(jié)構(gòu)施工過程的安全性進(jìn)行了評估。
　　 (2)本文對太原南站施工中臨時(shí)支撐的拆除過程進(jìn)行了分析。本文根據(jù)太原

4、南站復(fù)雜大跨鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際落架的過程，將落架的過程分為了40個(gè)步驟，采用等效桿端位移的方法，利用MIDAS軟件將落架的全過程進(jìn)行了模擬，通過模擬得到了施工過程中屋蓋各桿件的內(nèi)力和位移，通過對結(jié)果的分析對比，對太原南站大跨鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的落架方案進(jìn)行了評價(jià)，并對落架過程的安全性進(jìn)行了評估。
　　 (3)本文對太原南站復(fù)雜大跨鋼結(jié)構(gòu)的臨時(shí)支撐進(jìn)行了非線性屈曲分析。太原南站最高的臨時(shí)支撐高達(dá)32m，為了保證臨時(shí)支撐能安全工作，本文先在M

5、IDAS軟件中對臨時(shí)支的各構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行了驗(yàn)證，然后在ANSYS中對太原南站臨時(shí)支撐建模，進(jìn)行了臨時(shí)支撐的非線性屈曲分析，得到了穩(wěn)定的極限承載力，并和臨時(shí)支撐的實(shí)際受力情況進(jìn)行了對比。
　　 (4)本文對太原南站復(fù)雜大跨鋼結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了挑選、整理和分析。驗(yàn)證了施工分析中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并對太原南站施工過程中的安全性提供了更有效地證據(jù)，并對太原南站施工過程中的各項(xiàng)力學(xué)性能有了進(jìn)一步的認(rèn)識。
　　 施工過程分析的類別很