大跨度空间钢结构施工过程监测分析与结构安全性评估

摘要

近几十年来，随着我国经济的发展，人们对文化科技的重视，越来越多的复杂空间钢结构应运而生。大跨度空间结构的兴建同时也带动了施工技术的发展，由于大跨度空间结构结构体系比较复杂，跨度也比较大，同时施工过程的吊装以及卸载过程比较复杂，不合理的施工方案有可能对结构造成不利影响，加之钢结构本身又存在着疲劳、应力集中、连接、材性、焊接等自身缺陷，很有可能影响着大跨度钢结构的安全，因此，开展大跨度钢结构施工过程卸载分析、健康监测以及安全性评估的研究具有理论研究意义和实用价值。
　　本文介绍了大跨度空间结构施工阶段的力学研究分析理论和数值模拟方法以及结构安全性评估理论（模糊理论原理、层次分析法）。以临夏大剧院钢结构屋盖为工程研究背景，研究了以下问题：
　　（1）采用ANSYS有限元软件对大剧院钢结构屋盖进行施工卸载过程的模拟，在不同施工卸载控制方法下进行卸载分析，并对不同的方式进行了对比分析。
　　（2）通过不同的卸载方式确定了实际施工过程卸载方案，通过施工卸载过程模拟分析确定了健康监测测点布置方案，对大剧院钢结构屋盖在施工卸载过程进行应力、变形的实时监控，并对监测结果进行了分析，测得的结果与模拟值基本相符。
　　（3）由于健康监测结果并不能充分说明大剧院钢结构屋盖的安全属于哪一个安全等级，所以本文对大剧院钢结构屋盖进行结构安全性评估，采用二级模糊综合评估法和层次分析法，并结合专家经验和文献所提供的资料确定大剧院钢结构屋盖构件和各子项的权向量，建立了构件和各子项的权向量判断矩阵。为大剧院钢结构屋盖评估准确结果提供保障。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2大跨空间钢结构的特点及发展现状

1.3 大跨空间钢结构施工卸载过程研究概况

1.4 大跨空间钢结构施工监测研究现状

1.5 本文研究的主要内容

第2章 大跨空间钢结构卸载阶段的力学理论和计算方法

2.1 引言

2.2 施工过程中力学分析的基本力学理论

2.3 施工模拟的有限元方法

2.4 卸载过程数值模拟方法

第3章 大跨度空间钢结构卸载分析

3.1 施工卸载的基本原则

3.2 大跨度空间钢结构施工卸载过程基本控制方法

3.3 工程概况及结构特点

3.4 卸载过程中临时支撑结构重点难点分析

3.5 大剧院卸载过程仿真模拟分析

3.6 本章小结

第4章 大剧院卸载阶段模拟分析与应力监测

4.1 临夏民族大剧院钢结构屋盖卸载施工方案

4.2 临夏民族大剧院钢结构屋盖施工卸载模拟分析

4.3 临夏大剧院钢结构屋盖施工卸载监测及数据分析

4.4 本章小结

第5章 临夏大剧院施工过程中的结构安全性评估

5.1 引言

5.2 模糊数学的基本理论

5.3 隶属函数的构造

5.4 模糊综合评估方法

5.5 运用层次分析法来确定因素权向量

5.6 大剧院结构模糊综合评估分析

5.7 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢