苏州火车站大跨钢屋盖施工过程仿真分析

苏州火车站钢结构屋盖呈"工"字形布置,为大跨度屋盖结构,屋盖采用菱形桁架双向布置。根据站房分期施工方案,对结构通过单元逐步激活技术进行了阶段施工仿真分析。根据屋盖钢结构的安装方案,对结构进行了现场实时卸载模拟分析,分析中同时考虑了施工期间各榀空间桁架的安装温度和合拢温度对结构挠度及杆件应力的影响。挠度实测值与理论计算值符合较好,为钢结构屋盖卸载提供了科学依据。     

腾讯(北京)总部大楼大悬挑钢结构施工全过程模拟与监测研究

通过ANSYS软件模拟分析施工全过程,得出钢结构安装预调值,制订可行的钢结构安装及卸载方案。使用智能测量机器人监测结构安装及卸载变形,同时采用光纤应变计监控安装及施工过程中应力变化,确保结构施工安全及变形可控。通过对施工过程中预调值的实施,以及结构卸载变形数据与应力监测数据的分析,发现预调值与结构荷载、支撑压缩变形有关。不同温度下,越靠近悬挑结构端部,结构变形受温度影响越明显。在结构卸载约5d内,结构内力重分布基本完成,结构趋于稳定。     

杭州奥体网球中心钢结构施工过程应力监测与分析

对大型可开合屋盖钢结构进行施工全过程应力监测,可以把握结构的应力情况、保证施工过程的顺利进行.采用无线振弦式传感器监测杭州奥体网球中心钢结构主要杆件应力应变情况,并利用有限元软件MIDAS对结构进行施工模拟分析.通过现场实测值和有限元理论计算值的比较,发现在卸载阶段、安装过程、屋盖开合等情况下,监测结果均很好地反映了结构受力情况.此监测系统具有较高的准确度、较强的时效性和较好的稳定性,可用于结构安全监测和预警研究.     

天津奥林匹克中心体育场钢结构屋盖施工数值模拟与监测

对天津奥林匹克中心体育场大型空间钢结构屋盖的主桁架吊装、结构安装过程以及采用不同卸载方式的支撑卸载过程进行数值模拟,并选择部分关键受力构件进行安装过程和卸载过程的应力监测以及结构施工完毕后的温度应力测试。结果表明,钢结构安装过程中构件应力很小,方案合理;根据数值模拟结果并结合现场施工条件确定的间隔跳跃等值同步卸载方式切实可行,支撑卸载过程中各支撑上作用力稳步均匀下降,钢结构内力增加平缓,结构逐渐趋于设计受力状态;日照导致结构杆件温度分布不均匀,部分杆件产生较大温度应力;均匀温度变化条件下结构产生的温度应力较小,且与计算值相符。     

广州亚运城体操馆钢结构屋盖施工监测及施工模拟分析

广州亚运城体操馆钢结构屋盖施工难度大,为确保施工安全,采用有限元软件MIDAS对屋盖钢结构体系的安装过程进行了模拟分析,并使用精密仪器设备对屋盖结构的应力和变形情况进行了监测。通过有限元计算值和现场实测数据的比较,找出了结构受力和变形的规律,并查找了实测数据与计算值存在差异的原因,为评估体操馆的施工安全提供了依据。     

大型钢结构屋盖整体卸载分析

某大型钢结构屋盖为空间管桁架构成的曲面钢结构体系,采用有限元仿真计算,分析了钢结构屋盖卸载前后的变形,根据卸载前和最终成形后的变形,确定卸载思路;分析典型部位的应力和应变情况,为结构全过程卸载安全提供了计算依据。     

中南大学新校区体育馆钢屋盖设计与滑移施工分析

中南大学新校区体育馆主体结构采用钢筋混凝土框架结构,屋盖的最大跨度为92.1m,采用空间钢管桁架结构,具有较好的整体稳定性。屋盖桁架跨度大,温度作用明显,为减小温度变化对结构造成的不利影响,钢结构屋盖与混凝土框架柱之间通过钢管转动柱及固定铰支座组成节点连接,该连接方式使得桁架在因温度变化而产生水平向伸长或缩短时,钢管转动柱通过一定角度的倾斜,以适应屋盖桁架的伸缩变形,从而实现屋盖桁架温度应力的释放,提高了整体结构的承载能力。考虑结构特点及场地条件,采用累积滑移施工。对施工过程进行模拟分析并将桁架应力及挠度的监测值与计算值进行对比,结果表明滑移施工过程安全可靠。     

北京新机场航站楼屋盖钢结构卸载技术研究

北京新机场航站楼屋盖采用不规则自由曲面空间网架结构,最大跨度达125 m。对屋盖结构卸载过程进行的数值仿真分析表明,变形及应力监测结果与有限元分析结果吻合度相对较高,卸载计算模型合理正确,卸载过程中整个结构受力稳定,验证了现场施工方案和卸载技术的可行性。     

福州海峡奥体中心体育场卸载过程分析及监测北大核心CSCD

大跨度钢网壳屋盖结构在卸载过程中的受力状态与成型后的受力状态相比有很大变化。以福州海峡奥体中心体育场为例,建立体育场卸载过程模拟的有限元模型,分析了结构在卸载过程中的位移和应力变化趋势,并在监测过程中考虑温度对结构卸载过程的影响。结果表明,钢罩篷临时支撑卸载后,其主要杆件内力相对于卸载前的应力变化较大,但所有杆件的应力随卸载过程的进行变化都比较平缓,监测的应力-应变曲线在结构设计范围之内;悬挑端监测点均较卸载前产生向下的竖向位移,结构变形值和计算值吻合,说明采用有限元模拟结构卸载过程可行,所采取的结构卸载过程监测方法能够有效地反映结构的内力和位移变化。     

大悬挑结构临时支撑卸载施工技术

对于大悬挑钢结构施工,如采用单元吊装的安装方法,由于临时支撑的使用,结构在施工阶段的受力状态与最终的设计受力状态存在很大差异。临时支撑的卸载是结构由施工状态向设计状态转变的关键,卸载工序十分复杂。结合具体工程的结构特点和现场条件,介绍了针对临时支撑的分区、对称、同步、分级卸载技术。采用软件分析卸载过程中结构系统的应力状况和位移控制值,运用千斤顶作为主要卸载工具,选择合理的卸载顺序,精心组织现场施工,对临时支撑成功地进行了卸载。在卸载阶段对主体结构进行了健康监测,监测结果表明卸载后钢屋盖的应力和变形均符合设计要求。另外,也介绍了卸载过程中的安全技术措施和应急预案。     

整体顶升钢屋盖网壳结构卸载过程模拟分析

针对大跨度钢屋盖网壳结构杆系众多、受力复杂,采用整体顶升施工方法时主体结构下方必须设置临时支撑,结构成型后拆除支撑会使结构体系发生重大转变及杆件内力重分布的问题,以天水市体育中心体育馆钢屋盖结构为例,建立精细化有限元模型,对所有节点和杆件按照不同规格分类分别赋予实际质量。利用ANSYS中的生死单元法跟踪模拟顶升施工全过程,以结构完全成型且未拆撑时的状态作为卸载过程的初始状态。采用约束方程法对整体分级同步和分区分步2种卸载方式进行模拟,对比不同卸载方式下所有千斤顶的内力值及应力值较大杆件的应力随卸载步的变化趋势。结果表明:受力复杂的大跨度网壳结构需制定合理的卸载方案并进行模拟分析,确保结构卸载过程的安全; 卸载时支撑处的部分拉杆变为压杆,应引起足够重视; 此类刚性大跨度结构的杆件应力在分区分步卸载过程中对位移变化较敏感,所以要严格控制每一步的卸载位移量; 约束方程法能实现对主体结构和临时支撑脱离再接触过程的真实模拟,为类似工程提供了可靠的卸载分析方法。     

Research on construction slip monitoring method of spatial steel structure with triangular cone shape spanning 120 meters

大跨度钢结构的滑移是一个动态过程，滑移推力、环境荷载、轨道承载力、轨道平顺性等因素对结构准确就位均有影响。为此，提出了一种能够监测滑移施工过程结构安全、稳定及滑移同步性的方法，该方法通过模拟分析施工滑移过程，准确预判滑移中结构出现损伤的位置和程度，提前采取措施；通过实时在线监测结构滑移施工过程中多项参数的变化，避免滑移过程中结构的应力集中、局部变形过大、脱轨、失稳及倾覆。以大同美术馆钢结构屋盖滑移施工监测为例，在滑移前对滑移施工过程进行模拟分析和监测系统安装，对滑移阶段结构关键构件的应变、位移、构件变形及环境温度进行实时监测、分析与反馈。结果表明：大跨度钢结构滑移受温度、轨道平顺性、轨道处结构变形值、顶推设备误差影响；采用有限元模拟分析、现场监测、实时分析与反馈的监测方法,可有效控制滑移过程中结构的内力、变形、各轨道滑移的同步性及结构的整体稳定性。     

跨度120m三角锥体钢结构施工滑移监测方法研究

大跨度钢结构的滑移是一个动态过程,滑移推力、环境荷载、轨道承载力、轨道平顺性等因素对结构准确就位均有影响。为此,提出了一种能够监测滑移施工过程结构安全、稳定及滑移同步性的方法,该方法通过模拟分析施工滑移过程,准确预判滑移中结构出现损伤的位置和程度,提前采取措施;通过实时在线监测结构滑移施工过程中多项参数的变化,避免滑移过程中结构的应力集中、局部变形过大、脱轨、失稳及倾覆。以大同美术馆钢结构屋盖滑移施工监测为例,在滑移前对滑移施工过程进行模拟分析和监测系统安装,对滑移阶段结构关键构件的应变、位移、构件变形及环境温度进行实时监测、分析与反馈。结果表明：大跨度钢结构滑移受温度、轨道平顺性、轨道处结构变形值、顶推设备误差影响;采用有限元模拟分析、现场监测、实时分析与反馈的监测方法,可有效控制滑移过程中结构的内力、变形、各轨道滑移的同步性及结构的整体稳定性。     

大跨度钢结构屋盖卸载阶段的监测

以某体育馆工程为背景制定其卸载阶段的位移和应力监测方案,并介绍了钢结构工程的监测原则,同时对部分具有代表性的监测数据进行简单分析,得到了相应测点的位移和应力变化历程曲线,其结论是整个钢屋盖结构在卸载过程中位移和应力变化都在允许范围之内,即卸载过程安全、可靠。     

梅江会展中心钢结构施工中预应力内张拉模拟分析

对天津梅江会展中心屋架预应力结构和网架索结构的同步张拉过程进行模拟分析,分析验证被张拉的拉索下料长度以及拉索端部节点的强度是否满足要求,得到每次张拉过程中所需的张拉值及每次张拉完成后主体结构应力和变形值。采用该方法模拟预应力索张拉过程,可改善原张拉过程需不断调整张力的施工方法,极大地提高张拉施工的工作效率,降低施工成本。在张拉施工后表明,张拉后结构的实际值与张拉数值模拟的理论值较接近,因此本方法在张拉钢结构工程中可行。     

某大跨度钢网架结构施工监测及模拟

对某大跨度复杂钢网架结构进行施工过程跟踪监测,包括钢构件吊装过程中的敏感及重要构件的应力变化监测,临时支承点拆除时结构支承点的变形监测及大型焊接球整体提升焊接时焊接环的变形监测。监测结果表明:应力及变形均在合理范围之内,并最终稳定于某一值,监测效果良好。对结构在施工中各种工况下的应力及变形进行了有限元仿真分析,将实测应力值和变形值与有限元分析结果进行比较,基本吻合,表明有限元分析较好地模拟了施工过程中的应力及变形变化。     

天津奥林匹克体育中心游泳跳水馆施工过程分析

天津奥林匹克体育中心游泳跳水馆的屋盖结构体系采用了空间桁架结构。对于空间桁架结构而言,目前多数研究主要集中在节点承载力、静动力性能及其稳定性能上,对于结构施工过程的数值模拟涉及较少。而在大跨度空间钢结构桁架施工过程中,由于结构温度的变化、太阳辐射的影响和卸载方案的差异,施工过程将对结构在使用阶段的力学性能产生显著的影响。以天津奥林匹克体育中心游泳跳水馆钢结构空间桁架结构为工程背景,分析了不同卸载方案、考虑太阳辐射影响的不同合拢温度下钢结构桁架的杆件内力、节点位移、支座反力等结构响应,得出了卸载方案和合拢温度对结构性能的影响程度,为今后大跨度桁架结构的施工方案制定提供了参考和设计依据。     

突发堆载引起软土地铁盾构隧道大变形整治研究

城市地铁的快速发展难以避免频受外部工程活动扰动影响,其中突发堆载已成为突出问题。上海某地铁区间盾构隧道上方突发大量堆土,最大堆高约7 m,从而引发结构产生横向收敛大变形（ΔD）最大达到34.5‰倍的隧道外径(D),堆载严重威胁到地铁结构及运营安全。介绍了该工程案例,包括堆载引起的隧道结构横纵断面变形及相应的结构病害,提出并实施了及时卸载、堵漏及碎裂修补、后采用芳纶布及钢环结构补强的结构整治措施。卸载对于减缓堆载对隧道结构沉降影响作用明显,卸载之后隧道沉降恢复且部分产生隆起现象,后续张贴芳纶布及钢板环加固措施,可提高盾构隧道横断面承载能力,相比隧道沉降,隧道结构收敛变形状况改善并不明显,水平直径收敛最大仅回缩2.6‰D。案例对于外部扰动对盾构隧道影响及整治研究,具有重要的工程实践价值。