大跨度悬挑结构卸载技术研究与施工过程力学分析

摘要

随着科学技术的飞速发展及人们对物质和文化生活要求的不断提高，人们对生活中的各类建筑提出了更新、更高的要求。建筑结构的高度、跨度不断增加，结构型式日益更新，各类工程建设规模不断扩大，结构在施工过程中的力学与技术问题也愈来愈受到重视。大型复杂结构的施工是一个结构从无到有的成长过程，也是一个结构体系及其力学性态随施工进程非线性变化的复杂过程。与传统的假定结构一次成型不同，不同的施工方法、施工顺序对复杂结构的建造过程及最终成型的竣工状态都有很大的影响，因此对复杂结构进行施工过程模拟分析及力学性能研究是十分必要的。
　　 本文以深圳证券交易所营运中心抬升裙楼钢结构工程为研究背景，采用施工力学分析方法研究了悬挑钢结构裙楼胎架卸载关键技术及塔楼的力学性态，为施工方案的优选提供了理论依据，对今后类似工程的设计和施工提供了参考。本文主要工作如下:
　　 1、总结归纳了施工过程力学分析的理论基础和分析方法，并根据工程实际施工过程，建立了基于施工过程模拟分析的有限元模型;
　　 2、采用本文提出的胎架卸载模拟方法对抬升裙楼支撑胎架的卸载过程进行了数值模拟，对比分析了两种不同卸载方案，为实际方案的优选提供了理论依据;
　　 3、对悬挑钢结构裙楼卸载过程中不同卸载阶段胎架应力及支撑点位移变化情况进行了施工监测，并将施工监测数据与卸载过程数值模拟计算结果进行了对比分析，验证了数值模拟的正确性;
　　 4、考虑了该结构实际施工过程、混凝土材料时变性等影响因素，采用施工力学分析方法对塔楼钢框住-钢筋混凝土混合结构体系施工过程中竖向变形进行了计算分析，并与传统设计方法进行了对比，提出了复杂结构施工过程力学分析的必要性。
　　 最后，在总结全文工作的基础上，对进一步研究提出了建议和展望。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 施工力学分析研究

1．2．2 支撑胎架卸载问题研究

1．2．3 混合结构体系竖向变形研究

1．3 本文主要工作

第2章 施工力学理论基础及分析方法

2．1 施工力学基本概念

2．2 施工力学的理论基础

2．2．1 时变力学理论

2．2．2 施工过程的时变性

2．2．3 非线性问题及分析方法

2．3 施工力学分析方法

2．3．1 单元生死技术

2．3．2 分步建模技术

2．4 本章小结

第3章 悬挑裙楼支撑胎架卸载关键技术研究

3．1 工程概况

3．2 支撑胎架卸载方案研究

3．2．1 胎架卸载原则

3．2．2 卸载方案

3．2．3 卸载过程计算分析

3．3 卸载方案对比分析

3．4 计算与实测对比分析

3．4．1 支撑点位移值对比

3．4．2 胎架反力值对比

3．5 本章小结

第4章 塔楼施工过程竖向变形分析

4．1 工程概况

4．2 塔楼竖向变形影响因素

4．2．1 施工过程因素

4．2．2 材料时变因素

4．3 有限元模型的建立

4．3．1 施工步骤说明

4．3．2 有限元模型的建立

4．4 计算分析及结果

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参与的科研项目

攻读硕士学位期间发表的论文