采用预应力基础梁的大跨度钢结构施工控制关键技术研究
Study on Key Technologies of Construction Control about Large-Span Steel Structure Based on Prestressed Foundation Beam
针对采用预应力混凝土基础梁的大跨度异形曲面空间钢结构造型独特、受力复杂、跨度大且有大量空间扭曲构件的特点,基于施工方案进行施工过程分析,探讨了复杂结构施工监测的原理与方法,对钢结构的应力和变形等参数进行监测.依据有限元理论,采用ANSYS中"生死"单元技术模拟主体钢结构的施工全过程,采用MIDAS/Civil分析预应力混凝土基础梁施工过程中的预应力损失,结合施工过程的各步骤确定所需监测的关键位置,对比分析监测值与理论值,验证施工过程数值模拟方法的可行性.分析结果表明:模拟值与实测值变化趋势相同,但存在一定差异,施工顺序不对称对结构影响较大,实际工程中应当考虑"路径"和"时间"效应对结构的影响;采用规范理论计算的预应力损失最大,软件模拟值次之,实测预应力损失最小;预应力基础梁两端应力损失变化趋势相同,数值模拟中长度和张拉荷载大小对预应力基础梁内力损失有一定影响,梁越长、张拉荷载越大,内力损失相对越多,但实际工程中由于周围土体摩阻力、外界环境影响等各种不确定因素导致实测预应力损失变化规律与模拟值不符.采用有限元软件模拟结构施工过程对于实际工程具有一定指导意义.结构施工过程监测可使我们全面掌握其在施工过程中实际受力状态与原设计的符合情况,提供结构状态的实时信息,能为结构施工过程安全与稳定提供充分的技术支撑.实践证明有限元软件模拟与实际施工监测相结合是确保施工过程结构安全与稳定的有效方法,并能优化结构设计,节省材料,提高经济效益,可为以后类似结构的设计提供参考.
- 作者：
- 陈百会
- 学位授予单位：
- 安徽建筑工业学院
- 专业名称：
- 结构工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 张伟林
- 中图分类号：
- TU758.11
- 关键词：
- 结构工程；大跨度钢结构；异形曲面空间网架；施工监测；施工过程模拟分析；预应力混凝土基础梁
- structural engineering；large-span steel structure；profiled surface space grid；construction monitoring；simulation analysis of construction process