超高層建筑體系環(huán)帶轉(zhuǎn)換桁架施工力學(xué)性能研究.pdf

1、環(huán)帶轉(zhuǎn)換桁架作為超高層建筑體系加強(qiáng)層的重要組成部分，由于其獨(dú)特的抗側(cè)性能和荷載的轉(zhuǎn)換作用，在現(xiàn)代超高層建筑體系得到了廣泛的應(yīng)用：一方面，環(huán)帶轉(zhuǎn)換桁架與其他支撐結(jié)構(gòu)、伸臂桁架及斜撐共同組成加強(qiáng)層，共同抵抗外荷載如風(fēng)荷載或地震作用；另一方面，環(huán)帶桁架作為轉(zhuǎn)換桁架，將樓面上的荷載通過(guò)環(huán)帶桁架傳至巨柱，起到轉(zhuǎn)換作用。但由于環(huán)帶桁架為超高、超大跨度、超重的雙層平面桁架，且其巨柱結(jié)構(gòu)怪異、節(jié)點(diǎn)復(fù)雜、鋼板厚度大(有的達(dá)到150mm以上)，構(gòu)件尺寸大、

2、重量大材料等級(jí)較高(一般為Q345GJC，甚而有大量的Q390D，Q420D和Q460E)，基于以上的特點(diǎn)，環(huán)帶轉(zhuǎn)換桁架在施工時(shí)給施工人員帶來(lái)了極大的不便，因此本文就環(huán)帶轉(zhuǎn)換桁架在施工過(guò)程的力學(xué)性能進(jìn)行分析研究。
　　本文基于大型有限元軟件 ABAQUS軟件，建立單個(gè)環(huán)帶桁架和一層環(huán)帶轉(zhuǎn)換桁架體系的有限元模型，對(duì)其在施工過(guò)程的受力性能進(jìn)行了仿真監(jiān)測(cè)分析，分析環(huán)帶桁架在安裝過(guò)程應(yīng)力和變形的變化，明確初始缺陷和殘余應(yīng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的受力性

3、能影響，并對(duì)巨柱復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了分析研究，以期為工程實(shí)際施工提供指導(dǎo)，主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)基于ABAQUS有限元軟件，對(duì)帶狀轉(zhuǎn)換桁架在施工過(guò)程進(jìn)行仿真監(jiān)測(cè)，主要包括施工過(guò)程的應(yīng)力、變形和支座變形等，并就其不同的施工安裝順序以及整體安裝進(jìn)行了對(duì)比分析，分析不同安裝方法過(guò)程中桁架的應(yīng)力路徑和時(shí)變效應(yīng)，以此來(lái)指導(dǎo)施工方案的合理性。通過(guò)對(duì)安裝過(guò)程的監(jiān)測(cè)，可以對(duì)后續(xù)安裝過(guò)程中的起拱效應(yīng)提供指導(dǎo)。
　　(2)基于一致缺陷

4、模態(tài)法，用有限元軟件ABAQUS對(duì)考慮初始缺陷的桁架進(jìn)行受力分析，比對(duì)初始缺陷對(duì)環(huán)帶轉(zhuǎn)換桁架的影響，并對(duì)桁架中巨型鋼結(jié)構(gòu)在焊接過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力進(jìn)行了初探。
　　(3)對(duì)整個(gè)環(huán)帶轉(zhuǎn)換桁架體系進(jìn)行了施工仿真監(jiān)測(cè)，分析在施工過(guò)程中柱子的位移變化，桁架應(yīng)力及變形的變化，桁架平面內(nèi)、平面外的位移變化，分析了各個(gè)桁架在安裝過(guò)程中是否對(duì)其他桁架有所影響?；诰拗c桁架連接的復(fù)雜性，最后分析了巨柱復(fù)雜節(jié)點(diǎn)在施工前和施工后節(jié)點(diǎn)受力的不同影響程度