索桁架结构施工误差评估的孪生仿真与模型试验

索结构施工复杂，施工误差具有很强的随机性，严重影响结构的安全状态。而已有的施工误差对结构力学性能影响的研究，存在模型不统一、精度及效率不足等问题。为此，针对索桁架结构进行了施工误差评估的孪生仿真与模型试验，建立了索桁架结构参数化模型和施工误差空间模型，并获取了影响因素与结构受力性能间的非线性映射关系。在所提施工误差评估方法的基础上进行了四个基本输入参数的参数化分析，得到了不同类型施工误差耦合作用下结构受力性能的变化规律。并以带刚性环的索桁架结构为例，开发了数字孪生仿真平台，进一步验证了评估方法的有效性。研究结果表明：基于数字孪生的数据映射关系可以有效获取施工误差下的受力性能；通过评估方法获取的试验模型力学性能与试验值高度吻合，验证了该方法的可行性；减小径向索尺寸和增加拉索成形态索力是降低施工误差影响的有效措施；为满足索力误差不超出±10%的要求，制定了施工误差的控制指标，在满足结构自身成形态应力的要求下，应控制最不利组合工况下长度误差在索长的1/350以内。