大跨罩棚钢结构卸载施工监控及抗震性能分析

摘要

随着大跨度钢结构在近年来应用越来越广泛,对大跨度钢结构在施工过程中的若干热点问题的研究也在进一步深入。其中施工卸载足整个钢结构安装施工过程中非常重要的一步,要想确保整个结构在卸载时的内力和位移平稳变化,必须对整体结构进行有效地全程模拟,从而制定合理的卸载计划,充分判断卸载过程中的结构力学特性。此外,对在高地震烈度设防区的大跨度钢结构,还需要对其抗震性能做出充分研究分析,保证结构的使用安全。
　　 文章以中国援建哥斯达黎加国家体育馆罩棚钢结构为研究背景,在国内外已有的大跨空间结构的理论基础上,利用有限元软件MIDAS/GEN建立整体有限元模型,分析和制定了合理的卸载计划,找出了卸载过程中的关键位置。在卸载过程中对结构应力和位移进行了实时监控,做出了对比研究,论证了这一方案的合理性,保证了结构的卸载安全。另外,本文结合了“建筑抗震设计规范2010”的要求采用反应谱法和时程分析法对结构作了整体动力响应分析,并做了抗震变形验算,计算结果显示结构的抗震性能良好,安全富余较大,满足抗震设防要求。

目录

文摘

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致谢

论文说明:图表目录

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 大跨空间结构简介

1.1.2 地震危害

1.2 施工卸载监控分析现状

1.3 大跨度空间结构的抗震反应研究现状

1.4 本文背景

1.4.1 工程概述

1.4.2 工程难点

1.5 本文主要工作

第二章 静力分析及施工卸载监控

2.1 MIDAS GEN简介

2.2 模型的建立

2.2.1 单元的选取

2.2.2 约束的选取

2.2.3 材料定义

2.3 施工卸载过程介绍

2.3.1 临时支撑架分类

2.3.2 卸载过程简介

2.3.3 内部网架结构临时支撑点布置与拆除

2.3.4 内、外拱桁架临时支撑点拆除

2.3.5 临时支撑卸载分级步骤

2.4 卸载监控内容和方案

2.4.1 监测内容、目的

2.4.2 变形监测网布置

2.4.3 应力监测系统与测点布置

2.5 变形监测结果

2.6 应力监测结果

2.7 钢结构罩棚卸载过程中结构静力验算

2.8 应力监测结果与分析

2.9 本章小结

第三章 结构抗震分析理论

3.1 反应谱法

3.1.1 结构动力计算

3.1.2 具有经典阻尼的多自由度体系在P(t)=sp(t)激励下的反应

3.1.3 具有经典阻尼的多自由度体系在地震激励下的反应

3.1.4 振型分解反应谱法

3.1.5 结合我国规范的振型分解反应谱法

3.1.6 中国建筑抗震设计规范2010版规定

3.2 时程分析法

3.2.1 线性加速度法

3.2.2 纽马克P法

3.2.3 威尔逊θ法

第四章 抗震性能动力响应分析

4.1 模态分析

4.1.1 结构周期与频率

4.1.2 结构振型

4.2 反应谱法计算

4.3 时程分析法计算

第五章 结论与展望

参考文献