大型建筑施工期變形實(shí)測(cè)與分析
本文選題:施工期變形 + 日照溫升; 參考:《重慶大學(xué)》2013年博士論文
【摘要】:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,國(guó)內(nèi)興建了大量大型建筑。這些大型建筑,既包括高度數(shù)百米的超高層建筑,也包括大跨度的會(huì)議中心、體育場(chǎng)館等。在這些建筑由于其體量較大,在施工過(guò)程中的變形控制非常重要。國(guó)內(nèi)對(duì)大型建筑的施工期變形研究已有所開(kāi)展,但因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)形式多樣化、監(jiān)測(cè)手段不足等多方面原因,研究中仍存在大量問(wèn)題需要解決。因此本文就大型建筑的施工過(guò)期變形進(jìn)行研究,研究對(duì)象包括超高層建筑和大跨建筑;研究的主要方法是理論分析與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)同時(shí)開(kāi)展。為了更好的跟蹤結(jié)構(gòu)施工期變形,本文引進(jìn)了新的變形監(jiān)測(cè)手段——測(cè)量機(jī)器人,并借此工具對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工期日照變形進(jìn)行了研究。 針對(duì)超高層建筑,本文研究了型鋼勁性柱+混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的施工期豎向變形差;依托實(shí)際工程對(duì)結(jié)構(gòu)豎向應(yīng)變進(jìn)行了實(shí)測(cè),然后利用有限元程序按照施工周期模擬分析了結(jié)構(gòu)豎向變形的大小及其與施工周期的規(guī)律,并與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。 對(duì)于大跨結(jié)構(gòu),目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的是鋼結(jié)構(gòu)。而鋼材本身由于其自身特點(diǎn),在施工過(guò)程中變形與混凝土結(jié)構(gòu)有所不同,其變形大小與施工方法密切相關(guān)。本文首先介紹了大跨鋼結(jié)構(gòu)建筑施工期變形值計(jì)算的一般有限方法和超級(jí)元法,推導(dǎo)了大跨度桁架結(jié)構(gòu)超級(jí)元計(jì)算公式,然后介紹了大跨結(jié)構(gòu)施工過(guò)程拆撐理論,然后通過(guò)無(wú)錫新區(qū)科技中心梅花型鋼屋蓋工程對(duì)兩種方法進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比和實(shí)測(cè),以重慶南川體育場(chǎng)工程為例模擬了大跨體育場(chǎng)罩棚拆撐施工過(guò)程。 結(jié)構(gòu)施工期變形表現(xiàn)為持續(xù)變化性,這就要求一種高精度、能夠持續(xù)自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的設(shè)備。測(cè)量機(jī)器人是測(cè)量自動(dòng)化的一個(gè)重大進(jìn)步,適用于長(zhǎng)期連續(xù)的監(jiān)測(cè),同時(shí)它具有較高的測(cè)量精度,是結(jié)構(gòu)施工期變形監(jiān)測(cè)的理想工具,并已經(jīng)在大壩、地鐵等工程的運(yùn)營(yíng)期變形監(jiān)測(cè)有了研究與應(yīng)用。本文利用測(cè)量機(jī)器人對(duì)民用建筑施工期變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系列研究:分析了測(cè)量機(jī)器人單機(jī)和多機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量精度與誤差,針對(duì)測(cè)量機(jī)器人高程測(cè)量時(shí)大氣折光導(dǎo)致的精度誤差問(wèn)題,提出一種基于改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的折光系數(shù)修正方法,可以快速對(duì)測(cè)量中的大氣折光系數(shù)進(jìn)行修正,從而提高測(cè)量機(jī)器人高程監(jiān)測(cè)精度。 日照變形是大型建筑施工期間不可避免遇到的問(wèn)題。本文以CCTV新臺(tái)址工程為依托對(duì)此方面開(kāi)展研究,研究分為兩個(gè)方面。引用了日照下結(jié)構(gòu)溫度計(jì)算公式,該公式可以根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料計(jì)算施工中建筑結(jié)構(gòu)在一天內(nèi)不同時(shí)間的溫度變化。然后根據(jù)溫度計(jì)算結(jié)果,利用有限元程序?qū)CTV新臺(tái)址工程在日照溫升的作用下結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行了計(jì)算。二是利用測(cè)量機(jī)器人的自動(dòng)學(xué)習(xí)與自動(dòng)監(jiān)測(cè)能力,對(duì)CCTV新臺(tái)址工程進(jìn)行了24小時(shí)周日監(jiān)測(cè),針對(duì)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)中包含多重變形因素影響,提出一種改進(jìn)閾值的提升小波算法并將監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分解重構(gòu),剔除風(fēng)力與施工荷載的影響,得到日照荷載影響下的變形數(shù)據(jù),與前面進(jìn)行的理論計(jì)算進(jìn)行了對(duì)比,,加深了對(duì)日照溫升影響結(jié)構(gòu)變形規(guī)律的了解。
[Abstract]:With the high - speed development of our economy , a large number of large - scale buildings are built in China . These large - scale buildings include both high - rise buildings with a height of hundreds of meters , large - span conference centers and stadiums , etc .
The main method of the research is that the theoretical analysis is carried out at the same time as the field measurement . In order to better track the deformation of the structure during the construction period , the new deformation monitoring means _ measuring robot is introduced in this paper , and the tool is used to study the deformation of steel structure building during the construction period .
According to the super high - rise building , the vertical deformation difference during the construction period of SRC column + concrete core barrel structure is studied in this paper .
Based on the actual engineering , the vertical strain of the structure is measured , and the finite element program is used to simulate the vertical deformation of the structure and its relation to the construction period , and compared with the measured results .
For the large span structure , the most domestic application is steel structure . The deformation of steel itself is different from the concrete structure in the construction process because of its own characteristics . The deformation size is closely related to the construction method .
The deformation performance of the structure during construction is continuously variable , which requires a kind of equipment with high precision and continuous automatic monitoring . The measuring robot is an ideal tool for measuring automation , and it is suitable for long - term continuous monitoring . It is an ideal tool for monitoring deformation during construction period .
In this paper , the structure deformation of CCTV new station is calculated by using the method of automatic learning and automatic monitoring of the local meteorological data .
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TU196.1
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2095827
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