圆弧外倾斜钢结构定位误差分析及改进

摘要

随着国民经济的发展和科学技术水平的不断提高，大量钢筋混凝土如雨后春笋般涌现。同时因大众审美观的改变，国内外出现了一批批造型独特结构新颖的建筑，其中尤以我国的超高层建筑及造型独特的建筑发展最快，这些结构或多或少均采用型钢-混凝土组合结构作为受力体系的一部分，因此这对其中的钢结构施工技术提出了更高更新的要求，尤其是圆弧形倾斜钢结构，施工中存在着更多的不确定因素。
　　钢框架结构的施工主要包括:钢构件制作、钢柱吊装、柱段焊缝焊接、钢梁吊装、梁柱节点焊缝焊接、钢结构卸载等。在这些施工过程中，钢结构连接部位的焊缝变形难以估计，因其影响因素复杂而在结构内部产生各种残余变形及应力，其外在表现就是结构位形难以控制。此外钢结构构件安装中构件自重及施加的荷载均是引起结构变形的因素，以往结构施工中，为了加快施工进度，只是简单地考虑结构分步安装阶段中的各种变形值，最终粗略估计出一个预调值，在施工过程中还存有较多的缺陷。
　　因此，在保证施工安全和质量的前提条件下，如何准确估算钢结构各安装阶段的变形成为了亟需解决的问题。为此，本文以某工程实例为背景，针对该建筑外形为圆弧形的结构特点，确保结构成型满足设计及规范要求做了大量的分析研究。在广泛查阅有关倾斜结构施工资料的情况下，结合国内的施工经验，采用理论分析及计算、安装试验、现场实测、有限元分析模拟分析相结合的方法，对施工方案进行针对性的优化，并提出了施工中应该注意的问题。此外，本文以圆弧形钢结构为基础，做出一些较合理的假设，对于梁柱连接焊缝收缩引起结构整体的变形，提出了一种简易计算方法，经实际施工验证，达到了比较好的吻合度，可为类似结构的准确计算和分析提供了理论依据，此法值得继续深入研究。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 型钢混凝土组合结构概述

1．1．1 型钢混凝土组合结构的概念

1．1．2 型钢混凝土结构的起源与发展

1．1．3 型钢混凝土结构的主要优缺点

1．2 倾斜钢结构安装方面国内研究情况

1．3 本文研究的主要内容

2 圆弧形倾斜钢结构的安装试验

2．1 工程概况

2．1．1 总体概况

2．1．2 倾斜钢结构施工方案

2．2 圆弧形倾斜钢结构的安装

2．2．1 安装现场概况

2．2．2 测量仪器和测量工作

2．2．3 钢结构变形的控制要求

2．3 第三层钢结构安装试验

2．3．1 第三层钢结构尺寸

2．3．2 第三层钢结构吊装测量

2．4 第四层钢结构安装试验

3 有限元模型的建立

3．1 圆弧形钢结构安装阶段的有限元分析

3．1．1 有限元分析初步

3．1．2 有限元模型的建立

3．2 有限元模拟计算

3．2．1 第三层钢结构有限元模型计算

3．2．2 第四层钢结构有限元模型计算

3．3 有限元模拟与实测对比分析

3．3．1 焊接变形

3．3．2 有限元模拟与实测对比分析

本章小结

4 倾斜钢结构特性分析及安装方法优化

4．1 结构特性分析

4．2 结构施工的优化设计

结论与展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果