發(fā)布時(shí)間：2020-08-03 16:32

【摘要】：“在20世紀(jì)60年代空間結(jié)構(gòu)還被認(rèn)為是一種興趣但仍屬陌生的非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)”,國際《空間結(jié)構(gòu)》雜志前主編馬考拉斯基曾這樣說,然而經(jīng)過近60年的發(fā)展,如今大跨空間結(jié)構(gòu)在建筑工程中的地位已舉足輕重,已發(fā)展成為建筑工程中結(jié)構(gòu)體系最復(fù)雜、造型最優(yōu)美、發(fā)展最活躍的結(jié)構(gòu)類型之一,這就對(duì)目前的大跨空間結(jié)構(gòu)施工技術(shù)提出了很高的要求。眾所周知,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往僅考慮結(jié)構(gòu)整體成型狀態(tài)下的力學(xué)行為而忽略了結(jié)構(gòu)成型過程中力學(xué)行為和成型過程中各項(xiàng)因素變化對(duì)最終成型結(jié)構(gòu)力學(xué)行為的影響,且眾多工程事故統(tǒng)計(jì)也證明了結(jié)構(gòu)整個(gè)生命周期中成型階段風(fēng)險(xiǎn)率最高,顯然,缺少對(duì)大跨空間結(jié)構(gòu)施工過程的嚴(yán)格把控是很不科學(xué)的。因此,針對(duì)特定的工程不同的施工方案進(jìn)行施工過程模擬分析顯得尤其重要。本文首先概述了大跨空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展和大跨空間結(jié)構(gòu)施工技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀,且對(duì)目前大跨空間結(jié)構(gòu)施工方法進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)分析。然后通過對(duì)某大跨柱面干煤棚工程實(shí)例進(jìn)行施工方案比選,確立了單元滑移法施工方案并進(jìn)行了詳細(xì)的方案設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上還對(duì)滑移法施工中同步性控制關(guān)鍵問題進(jìn)行了探究,得出累積滑移施工前幾個(gè)滑移階段加強(qiáng)同步性控制的必要性。最后利用空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析軟件MST2008對(duì)該柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)建模并將最不利荷載工況下模型導(dǎo)入通用有限元分析軟件ANSYS中,然后利用ANSYS對(duì)不同單元?jiǎng)澐窒轮饤l累積滑移法施工和單條滑移法施工方案進(jìn)行施工過程模擬分析,對(duì)比分析得出以下結(jié)論:(1)逐條累積滑移施工過程中滑移單元最大應(yīng)力和最大位移隨著施工的推進(jìn)處于動(dòng)態(tài)變化,在最初的幾個(gè)滑移階段變化率較大,且滑移施工中各階段最大應(yīng)力均超過設(shè)計(jì)應(yīng)力但均在材料強(qiáng)度范圍內(nèi),這表明最大應(yīng)力桿件仍具有一定的強(qiáng)度儲(chǔ)備,滑移施工安全性可以保證,同時(shí)也驗(yàn)證了滑移法施工過程模擬的必要性,因此,實(shí)際滑移施工過程中應(yīng)加大對(duì)初始滑移階段的施工監(jiān)測(cè)并對(duì)局部受力較大桿件進(jìn)行臨時(shí)加固。(2)增設(shè)跨中滑移軌道能在很大程度上減小柱面網(wǎng)殼滑移施工過程中兩端滑軌所受的水平推力和滑移單元跨中撓度,且表現(xiàn)出滑移單元?jiǎng)澐衷叫≡鲈O(shè)跨中滑移軌道效果越好。(3)通過提出“混合節(jié)點(diǎn)”為螺栓球結(jié)構(gòu)采用單條滑移法施工提供了改進(jìn)新思路,并在此基礎(chǔ)上驗(yàn)證了通過布置預(yù)應(yīng)力拉索實(shí)現(xiàn)對(duì)柱面網(wǎng)殼單條滑移施工時(shí)水平推力控制方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU758.11
【圖文】：

空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史悠久，它總是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、新型材料和國內(nèi)董石麟院士[3-5]根據(jù)空間結(jié)構(gòu)各個(gè)歷史時(shí)期結(jié)構(gòu)形劃分為古代空間結(jié)構(gòu)（1925 年之前）、近代空間結(jié)構(gòu)（1975 年之后），如下圖 1-1 所示：圖 1-1 按年代劃分的空間結(jié)構(gòu)是指 1925 年之前的空間結(jié)構(gòu)，據(jù)記載，最早的古架房屋，如下圖 1-2 所示：1925 年 1975 年 近代空間結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)

（a） （b）圖 1-3 羅馬萬神廟近代空間結(jié)構(gòu)主要由薄殼結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格結(jié)構(gòu)組成，它的發(fā)展歸功于 20 世紀(jì)初鋼筋混凝土材料的誕生，當(dāng)時(shí)恰好趕上第二次大戰(zhàn)結(jié)束，各行各業(yè)百廢待興，鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)憑借其自重輕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)大放光彩，其中，此時(shí)建成的最著名鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)為悉尼歌劇院，如下圖 1-4 所示：

圖 1-4 悉尼歌劇院構(gòu)在當(dāng)時(shí)眾多結(jié)構(gòu)中應(yīng)用比較廣泛，但這種結(jié)構(gòu)存在高空作雜等短板。之后，由于鐵、鋁合金等輕質(zhì)高強(qiáng)材料的出現(xiàn)和威德勒創(chuàng)新性地提出了由徑向的勒、緯向的環(huán)線和中部的斜的薄殼結(jié)構(gòu)，這就是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的雛形。20 世紀(jì) 60 年代后，構(gòu)分析理論發(fā)展的推動(dòng)下，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到迅速普及，與此同

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2779897