大悬挑钢结构施工仿真分析及整体稳定性能研究

• 作 者: 梁毅山
• 机 构: 北京科技大学
• 出 处: 北京科技大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 大悬挑空间结构 钢结构 施工仿真 临时支撑 卸载方案 整体稳定性

近年来，我国大悬挑空间结构的建设进入了快速增长时期，大悬挑结构在体育场工程中应用非常广泛，结构形式也趋向多样化，不仅设计有诸多技术问题需要解决，而且施工亦遇到了愈来愈多的技术挑战。合理的施工技术及安装方案是结构成型的首要保证，同时对结构成型后的受力状态也有着直接的影响。与一般的传统结构相比，大悬挑结构区别于一般结构的一个显著特点是其整体稳定特性的重要性。本文重点将理论研究与实际工程建设需要相结合，以鄂尔多斯某体育场为研究对象，对大悬挑空间结构进行了施工过程数值模拟分析及整体稳定性能分析，具体研究内容包括：　　
本工程主体结构安装完毕拆除临时支撑体系时，主体结构将从设有临时支撑体系的施工受力状态逐渐转化为设计受力状态。考虑主体结构与临时支撑体系的相互作用，通过反复计算比较，确定了临时支撑体系的卸载方案，并分析了卸载方案的安全可靠性。　　
通过对比分析关键杆件的不同的安装顺序及与其相连柱子顶端不同的约束条件对关键杆件受力的影响，找到合适的安装顺序及约束条件，实现了减小关键杆件最大应力的目的，使关键杆件满足设计允许应力的要求。同时关键杆件附近杆件的应力变化幅度不大，处于安全的范围之内。　　
分析了不同的活载分布范围对本工程静力位移、特征值屈曲、非线性屈曲的影响，并证明了本工程的整体稳定性能是满足安全要求的。　　
本文以鄂尔多斯某体育场为算例进行了施工过程数值模拟分析及整体稳定性能分析，取得了一些有益的结论，研究成果将直接应用于本工程的建设。