双螺旋钢结构斜立柱施工阶段力学研究

摘要

随着我国经济的快速发展，造型复杂、外观奇异的大型钢结构项目日益增多，这对钢结构施工技术的发展既是机遇也是挑战，过度依赖经验的传统施工方法已无法满足现代钢结构的施工要求，有必要在施工阶段对施工过程进行定量描述、实行跟踪控制，以保证结构的最终成形满足设计要求。本文主要内容如下：
　　（1）对比分析了钢结构斜立柱与直立柱失稳性质的异同、稳定承载力的区别及施工过程的区别，分别建立了受压直立柱与斜立柱的平衡方程，并推导得出直立柱与斜立柱稳定问题理论解。
　　（2）基于ANSYS有限元分析软件，对双螺旋体钢结构大倾角斜钢柱进行施工阶段强度及刚度分析，发现设置钢棒之后，坡道吊装过程中钢柱最大变形及最大拉应力虽有所减小，但减小的幅度不大，钢棒对钢柱的强度及刚度影响有限。但坡道吊装完成之后，钢柱顶端将产生较大的变形，在测量监控过程中应考虑坡道吊装对钢柱变形的影响。
　　（3）基于ANSYS有限元分析软件，对双螺旋体钢结构大倾角斜钢柱进行施工稳定性分析，分别研究其特征值屈曲与非线性屈曲，设置钢棒之后，钢柱的一阶失稳荷载是不设置钢棒工况下的四倍，在实际施工过程中，应及时张拉钢棒，以提高坡道吊装安全系数。另外，在其他条件均相同的情况下，斜立柱在第二层、四层坡道吊装过程，线性失稳荷载与非线性失稳荷载的比值分别为2.11和2.61，说明线性屈曲分析得到的结果是偏于不安全的，在实际工程中，为得到结构真实的失稳荷载，应进行非线性屈曲分析。

目录

声明

第 1章 绪论

1.1 引言

1.2 螺旋体钢结构的发展现状

1.3 螺旋体钢结构施工的难点

1.4 对钢结构在施工阶段进行力学分析的必要性

1.5 钢结构施工阶段力学研究现状

1.6 本文研究意义

1.7 本文研究内容

第 2章 钢结构稳定理论

2.1 引言

2.2 钢结构稳定问题分类

2.3 影响钢结构稳定的因素

2.4 稳定问题的计算方法

2.5 受压直柱与斜柱的稳定计算

2.6 本章小结

第 3章 双螺旋钢结构斜立柱的安装

3.1 工程概述

3.2 结构设计概况

3.3 螺旋体的施工流程

3.4 螺旋体施工关键点分析

3.5 本章小结

第 4章 斜立柱施工阶段强度及刚度分析

4.1 引言

4.2 斜立柱的截面特性

4.3 计算简图的确定

4.4 有限元模型建立

4.5 钢柱在第二层坡道吊装过程中的强度及刚度分析

4.6 钢柱在第四层坡道吊装过程中的强度及刚度分析

4.7 本章小结

第 5章 斜立柱施工阶段稳定性分析

5.1 引言

5.2 分析方法

5.3 钢柱在坡道吊装过程中的线性屈曲分析

5.4 钢柱在坡道吊装过程中的非线性屈曲分析

5.5 线性失稳荷载与非线性失稳荷载的对比

5.6 本章小结

结论与展望

1、主要结论

2、研究展望

参考文献

致谢