圆弧外倾斜钢结构定位误差分析及改进

作     者：楼盼峰 

作者单位：安徽理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姚传勤

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：圆弧形 倾斜钢结构 分步安装位形 设计位形 焊缝 MIDAS 

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。