基于施工模拟的大跨度网壳干煤棚结构设计改进

摘要

网壳干煤棚结构设计的基本思路是基于使用阶段的模型进行设计，然而网壳干煤棚结构在使用阶段的受力与施工过程中的受力有很大差异。一般的设计软件是按不同的施工阶段通过添加施工荷载对干煤棚的施工过程进行考虑，该种方法的缺陷在于不能真实反应施工过程中杆件内力变化的连续性，从而存在一定的安全隐患。
　　 本文以某大跨度三心圆柱面网壳干煤棚为工程研究背景，首先利用MSTCAD空间网格设计软件对考虑施工工艺下的干煤棚进行结构设计，然后运用ANSYS有限元软件对网壳在使用阶段的模型进行静力分析;结合ANSYS的生死单元技术模拟两种较常见的网壳干煤棚施工工艺（单元分块滑移法、单元累积滑移法），分析在施工过程中网壳结构杆件的受力情况，并与静力分析下的网壳结构的内力、变形进行对比，找出二者的差异。通过对比分析结果可知:网壳干煤棚在施工过程中部分杆件内力会超出使用阶段杆件的内力;单元分块滑移法对结构弦杆影响大，单元累积滑移法对结构腹杆影响大。由此验证了施工模拟的必要性，并通过ANSYS施工模拟对网壳干煤棚结构设计进行改进，为类似结构形式的网壳干煤棚的设计与施工提供一定的参考价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外大跨度网壳干煤棚研究现状

1．2．1 大跨度网壳干煤棚的国外研究现状

1．2．2 大跨度网壳干煤棚的国内研究现状

1．3 本文主要研究内容

第2章 大跨度网壳干煤棚设计的基本原则

2．1 大跨度网壳干煤棚设计的基本思路

2．1．1 工艺布置对大跨度网壳干煤棚结构设计要求

2．1．2 大跨度网壳干煤棚主要设计参数

2．1．3 大跨度网壳干煤棚的荷载

2．1．4 大跨度网壳干煤棚支承布置

2．1．5 大跨度网壳干煤棚节点形式

2．2 施工工艺对大跨度网壳干煤棚设计的影响

2．2．1 常用的施工工艺

2．2．2 新兴的施工工艺

2．3 本章小结

第3章 大跨度网壳干煤棚结构设计

3．1 空间网格结构设计软件的特点

3．2 工程概况

3．3 大跨度网壳干煤棚结构设计基本信息

3．3．1 基本设计假定

3．3．2 计算基本信息

3．2．3 结构设计内力及施工图

3．4 大跨度网壳干煤棚结构设计应注意的问题

3．5 本章小结

第4章 基于施工模拟的大跨度网壳干煤棚结构设计改进

4．1 有限元施工模拟的基本理论

4．1．1 有限元施工模拟的两种计算方法

4．1．2．ANSYS单元生死法

4．2 运用ANSYS对大跨度网壳干煤棚进行静力分析

4．2．1 有限元模型的建立

4．2．2 静力分析下杆件内力

4．3 大跨度网壳干煤棚结构设计改进

4．3．1 单元分块滑移与使用阶段模型对比

4．3．2 单元累积滑移与使用阶段模型对比

4．3．3 分块滑移与累计滑移施工模拟下结构设计改进

4．4 本章小节

结论

致谢

参考文献

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