大型空间网架结构整体提升技术研究与仿真分析

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近几十年来,随着经济水平的提升与科学技术的进步,空间网架结构逐步向大跨、超高领域迈进,同时广泛应用于交通枢纽、会展中心、体育场馆与工业厂房等一系列功能性建筑中。这一机遇使得各类钢结构施工工法呈现出高速发展态势,其中整体提升技术的发展尤为突出。计算机控制液压千斤顶整体提升技术的研究,解决了众多空间钢结构施工的难题,对大型钢结构的安装作业有着重要理论价值和工程实践意义。基于在建的某大型空间网架结构钢屋盖整体提升项目,着重解决了整体提升工法的关键技术问题。在提出提升单元的划分依据与提升点的确定方案的同时,重点把握了钢绞线的承重验算、提升反力的量值计算。结合实际建筑结构与现场施工要求,进行了提升支撑架的设计,并且以“桁架式托梁”的形式完成了下锚点的加固,保证了提升过程中主体结构更加直接稳定地传力。整个结构采用逆序施工法的形式,分五个阶段整体同步提升屋盖网架,以完成墙柱网架的安装。在重点阐述液压整体提升技术的系统组成与提升原理的同时,提出了“提升分级加载、吊点油压均衡、行程同步控制、分级卸荷就位”的同步提升控制策略,进一步加强了提升过程中结构的同步性,为实际工程的施工提供了理论依据。整个空间网架结构体型庞大,节点形式多样,为保障施工过程中结构的安全可靠,应用有限元分析软件SAP2000,采用逐步建模分析法,分别对五个提升施工阶段进行仿真模拟。在模拟施工的过程中,主要计算了自重与风荷载组合中结构各构件的应力比、轴力以及节点位移,进一步研究结构构件轴力变化趋势与主体变形态势,分析出结构的主要位移控制点与受力较大的危险杆件。通过对结构的静力分析,整合各项数据,结合现场施工状况、机械设备条件、工程进度安排等实际情况,为优化和完善施工方案提出了一系列可行性建议。液压整体提升技术的实践应用与施工过程的有限元模拟,为类似工程的施工可提供参考。
摘要第3-4页
Abstract第4-5页
1 绪论第9-16页
    1.1 引言第9页
    1.2 网架结构的形式第9-11页
        1.2.1 按结构组成分类第9-10页
        1.2.2 按支撑情况分类第10页
        1.2.3 按网格形式分类第10-11页
    1.3 网架结构的特点第11-12页
    1.4 网架结构的安装方法第12-15页
        1.4.1 高空散装法第12页
        1.4.2 分条或分块安装法第12-13页
        1.4.3 滑移法第13页
        1.4.4 整体吊装法第13-14页
        1.4.5 整体提升法第14页
        1.4.6 整体顶升法第14-15页
        1.4.7 折叠展开式整体提升法第15页
    1.5 本文的研究目的和内容第15-16页
2 计算机控制液压提升施工方案编制第16-30页
    2.1 工程概述第16页
    2.2 液压同步提升技术理论第16-21页
        2.2.1 技术特点第17页
        2.2.2 系统组成第17-19页
        2.2.3 液压提升原理第19-21页
    2.3 施工方案第21-28页
        2.3.1 提升单元的划分第21页
        2.3.2 提升点的设置第21-23页
        2.3.3 提升架设计第23-26页
        2.3.4 下吊点加固第26-27页
        2.3.5 施工工艺第27-28页
    2.4 同步提升控制第28-30页
        2.4.1 同步提升控制原理第28-29页
        2.4.2 同步提升控制策略第29-30页
3 某大型空间网架结构施工仿真模拟第30-73页
    3.1 施工阶段一般假定及基本方法第30-32页
        3.1.1 一般假定第30页
        3.1.2 施工过程仿真分析方法第30-32页
    3.2 有限元模型建立要点第32-33页
    3.3 各提升阶段仿真分析第33-73页
        3.3.1 第一阶段提升分析第33-40页
        3.3.2 第二阶段提升分析第40-49页
        3.3.3 第三阶段提升分析第49-56页
        3.3.4 第四阶段提升分析第56-62页
        3.3.5 第五阶段提升分析第62-68页
        3.3.6 各阶段提升对比分析第68-73页
4 结论与展望第73-75页
    4.1 结论第73-74页
    4.2 展望第74-75页
参考文献第75-79页
附录第79-93页
在学研究成果第93-94页
致谢第94页
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