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。     

多层悬挑钢结构安装与卸载技术

介绍了上海市长宁区来福士广场多层悬挑钢结构的安装和卸载方案。该悬挑钢结构采用从下至上"分区分层施工"的方式进行安装,安装时在悬挑结构下部设置临时支撑架,完成后按照从中间向两侧的顺序卸载拆除。施工前,为确保方案合理可行和施工安全,采用MIDAS/GEN软件对悬挑钢结构的安装和卸载过程进行了模拟,清晰地揭示了结构在施工过程中的内力及变形过程。     

大跨度悬挑钢连廊施工全过程数值模拟及监控——以某大厦主体工程为案例

对某大跨度悬挑钢连廊的施工全过程进行数值模拟分析和卸载监控。针对制定的钢连廊施工方案,采用MIDAS/GEN软件进行施工全过程数值模拟分析,以确保方案的可行性。同时对卸载过程钢梁的变形和关键受力部位的应力进行监测,以保证结构在胎架卸载过程中的安全,并验证数值模拟的准确性。测试结果表明:该工程数值模拟准确,施工方案可行,卸载后结构处于安全状态。     

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。     

杭州国际博览中心单层球面网壳结构施工过程分析

根据杭州国际博览中心超半球单层球面网壳结构特点及施工要求,确定"分条或分块安装"施工方案,并对分块吊装过程中的标准单元进行吊装分析,考察各吊装单元在吊装过程中的力学特性,采用所开发的施工全过程模拟技术建立了整个结构的施工仿真模型,并对其拼装方案和卸载方案进行了施工全过程分析,研究结构在施工过程中的力学响应规律。分析结果表明:吊装过程中吊装单元的应力比较低,结构处于弹性工作状态,吊装方案可以满足施工安全和装配精度的要求;结构拼装与卸载过程中最大应力比均在0.3以下,应力比较低,变形满足小于跨度的1/400的规范控制要求;所制定的施工方案合理,研究成果可以为结构施工安全和精度控制提供理论指导,也可为类似工程施工积累经验。     

北京工人体育场大跨度开口单层拱壳钢屋盖卸载技术研究

北京工人体育场改造工程中屋盖采用大跨度开口单层拱壳钢结构,安装高度很高,需要设置临时支撑。结构安装完成后需对下部布置的压力环桁架安装支撑结构进行整体卸载。为确保整个结构卸载后,平稳地从支撑状态向结构自身承受荷载的状态过渡,采取分区分级对称卸载方法,制定了临时支撑的卸载方案,通过MIDAS Gen软件对卸载过程中钢屋盖结构和支撑等的变形和受力情况进行了计算,并对卸载过程中内环梁上的变形进行了监测。结果表明：临时支撑卸载方案可行,结构、支撑等在卸载过程中的变形和受力都满足规范要求。实际监测数据与数值模拟结果差距较小,说明结构整体施工质量控制较好,也证明了施工模拟分析的准确性。     

江苏大剧院戏剧厅临时支撑提前卸载方案研究

以江苏大剧院戏剧厅钢结构施工安装为工程背景,提出了三种临时支撑提前卸载方案,包括单向逐次卸载方案、双向交替卸载方案及双向交叉卸载方案。采用MIDAS/Gen有限元软件对三种方案进行模拟计算,与常用的合拢后一次卸载方案的结构内力和变形计算结果进行对比分析。通过分析可知,单向逐次卸载方案存在合拢后主体结构应力较大的缺点,且卸载过程中临时支撑受力较大,稳定性保障较差;采用双向交替卸载方案时,卸载过程中结构受力控制合理,但结构存在较大变形;而采用双向交叉卸载方案时,结构受力性能最好,并且临时支撑用钢量可大幅度减少,综合性能最佳。     

2022世界杯主场馆钢结构卸载过程分析

根据2022世界杯主场馆卢赛尔(Lusail)体育场主体钢结构的安装方案,灵活选取适合现场情况的卸载方案,并运用有限元软件Midas对结构卸载过程进行模拟,对结构安全,以及卸载过程中压环与V柱等主要结构变形及应力的变化趋势进行分析,并结合卸载过程实测值对理论计算结果进行了综合对比。理论与实测相结合,进一步论证了该主体钢结构卸载方案的可行性。     

跨度120m三角锥体空间钢结构施工卸载监测技术研究

大跨钢结构卸载阶段是拆除支撑体系、结构成形内力重分布的过程,是施工的关键步骤。以大同美术馆钢结构屋盖施工卸载为例,介绍了一种能够保障施工卸载安全的监测技术。首先通过数值模拟,分析对比了同步卸载与不同步卸载两种方案,并考虑了温度作用对钢结构的影响,确定了卸载方案及监测方案,进而对卸载阶段结构的应力、变形及温度进行实时监测,确保施工卸载阶段的安全。监测结果表明,大跨钢结构应力受温度影响较大,考虑温度影响的计算值更趋近于实测值,故温度影响不能忽视。结构卸载后应力与变形需要一段时间才能趋于稳定,因此监测周期建议延长。卸载完成后大部分应力监测值小于或接近计算值,卸载过程中应力变化明显,卸载后应力趋于稳定,保证了卸载过程结构屋盖的安全。     

复杂环形内悬空空间网格结构施工卸载优化

为解决麦积山景区游客服务中心项目的卸载施工难题,选取合理的卸载方法,文中借助了有限元软件对拟定的4种卸载方案进行了模拟分析,分别从关键节点的位移变形、结构杆件的最大应力变化、主体结构的支撑体系受力转变、临时支撑的最大反力变化、临时支撑的总反力几个方面优选出了最佳的卸载方案。结果表明内至外卸载方案下,卸载的动态最为平稳,有利于结构和临时支撑的稳定,为最优卸载方案。其相应的分析过程和分析结果都能为类似结构的安全卸载施工提供相关指导和借鉴。     

沈阳文化艺术中心钢结构屋盖施工技术

介绍了沈阳文化艺术中心钢结构屋盖的结构特点、钢结构安装施工方案、临时支撑的卸载方案,特别是对临时支撑的设置、超长超重杆件及大型铸钢件的安装等关键技术作了详细阐述。其地面预先定位再高空安装的技术解决了大型铸钢件高空定位的技术难题,获得了良好的经济效益。同时采用有限元软件对结构的施工和卸载全过程进行模拟分析。结果表明:钢结构的施工和临时支撑卸载方案是合理可行的,卸载后监测点的实测变形基本处于理论变形范围内。     

某超高层建筑钢桁架施工方案研究

超高层建筑的钢桁架施工需要高度的精确性和安全性。为确保施工质量和施工进度的可控性,采用分区、分段施工策略,将钢结构桁架分解为小块,减轻单次吊装的负荷,减小高空作业的风险,增加整体施工的安全性。桁架结构的安装顺序按照连系桁架和悬挂桁架的顺序进行,提高工作效率;悬挂桁架的支撑卸载采用格构式砂箱卸载方案,同时布置临时支撑胎架,采用砂箱同步卸载方式,保障结构的稳定性和安全性。施工监测包括结构变形和应力应变监测,以确保施工质量和结构安全性。结构变形监测结果显示,关键部位的挠度变化范围较小,小于型钢材料Q390D的屈服极限,桁架在整个施工阶段受力正常,整体结构处于安全稳定状态,验证了钢桁架施工方案的有效性。     

白浪河无轴式摩天轮钢结构施工过程模拟与监控

白浪河无轴式摩天轮采用创新的固定立体环状结构形式,其施工过程中风荷载和温度作用影响显著。为保障结构的施工安全和安装精度,采用非线性分步建模技术对结构施工全过程进行模拟分析;基于模拟结果确定了结构合拢温度和变形预调值,并对结构施工过程和加载过程关键杆件进行监测。结果表明:施工过程中温度作用所引起的结构应力可达60MPa,在分析时应考虑构件安装温度的影响;采用正装迭代法确定结构变形预调值可有效控制结构的最终位形,合理选择合拢温度可降低竣工后结构的应力水平,最大应力降幅达40MPa;施工过程和加载过程中结构关键杆件应力及位移均在可控范围之内,施工方案可行。研究成果可为类似结构施工提供技术支撑。     

杭州奥体博览中心主体育场钢结构罩棚施工全过程模拟分析（英文）

杭州奥体博览中心主体育场钢结构罩棚由空间管桁架和弦支网壳组成,具有造型独特、结构形式多样、悬挑跨度大等特点.基于ANSYS有限元分析软件,本文采用生死单元法对该钢结构安装进行数值模拟,研究了结构安装过程对结构内力及变形的影响;采用约束方程法对临时支撑架卸载进行了模拟分析,同时对卸载过程中的意外工况进行了敏感性分析.分析结果表明,施工过程对结构内力及变形的影响不可忽略,验证了安装方案安全可靠;卸载分析数据表明约束方程法能够准确模拟卸载行程的控制,确保卸载方案满足卸载要求.通过以上计算分析可以确保空间管桁架的安装精度,保证施工过程的安全性和经济性,也可为同类大型钢结构建筑的施工提供参考.     

某大跨度多曲面单层网壳结构施工过程分析

根据某大跨度多曲面单层网壳结构特点和施工要求,确定"分块拼装、分块吊装、高空对接"的施工方案,并对吊装单位进行吊装分析,采用SAP2000软件建立模型进行施工过程仿真分析,对其安装方案和卸载方案进行了过程分析。分析结果表明,吊装方案、安装方案及卸载方案均能满足安装精度和施工安全的要求。施工方案合理,可为类似工程施工提供借鉴。     

基于MIDAS/GEN软件数值模拟分析施工安全——以某大厦裙楼结构局部改造施工工程为例

为某大厦裙楼结构局部改造制定的切割加固施工方案提供依据,采用MIDAS/GEN软件进行施工过程数值仿真分析。分析结果表明:在整个施工过程中结构悬挑梁端竖向变形最大,总体上变形呈缓慢增大趋势;在影厅楼板敲除、次梁切除和脚手架卸载3个施工阶段观测点的内力及变形变化量较大,施工过程应引起重视。建议:施工过程应进行必要的变形和应力监测,以确保整个施工过程的安全。     

杭州国际博览中心飘带网架结构施工全过程分析

杭州国际博览中心飘带结构是典型的自由曲面空间结构,对施工安全和施工精度提出了很高的要求,为了了解结构在施工过程中的响应规律,考察施工方案的合理性,对其结构施工过程关键问题进行研究,建立了整体结构施工仿真模型,针对结构的"分条分块吊装方案",对典型吊装单元进行了吊装分析,给出了结构分块吊装过程中吊装单元的力学响应,并给出了吊装建议,对飘带网架拼装方案和结构卸载方案进行了施工全过程模拟,获得了结构施工过程的力学响应规律。分析结果表明,施工过程中结构的最大应力比均在0.3以下,应力比较低,变形均满足规范1/250的控制要求,施工过程中结构处于弹性状态,施工方案合理,研究成果可以为结构施工安全和精度控制提供理论指导。     

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。     

某中心大跨度钢桁架施工阶段控制分析研究

某会展中心屋面为大跨度钢桁架结构,结构形式复杂桁架跨度大,施工难度大。根据结构形式特点,采用大型履带吊跨外安装,支撑胎架多段高空原位拼装方法进行屋面钢桁架的安装。介绍了钢结构屋面的施工过程,并采ANSYS软件对钢桁架屋面的施工过程进行计算分析,结果表明单榀桁架在吊装和卸载施工过程中结构应力、变形均能满足安全要求。     

某大悬挑钢结构施工模拟分析

上海船厂2E2-4地块项目为大悬挑钢结构,施工顺序对结构受力影响大,施工难度较大。采用SAP2000软件对该结构施工过程进行模拟;结合现场条件,制定了合理的支撑柱卸载方案;对悬挑端幕墙安装时机、悬挑端混凝土楼板浇筑时机、屋面钢板铺装时机等关键工序进行分析,优化施工顺序。分析结果表明:采用多点、多次逐步释放临时支撑柱的卸载方案可行;悬挑端幕墙作为附加荷载宜在结构卸载后安装,以减小卸载难度;悬挑端混凝土楼板及屋面钢板宜在结构卸载前浇筑及安装,两者均能有效增加悬挑端竖向刚度。