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CCTV新台址主楼钢结构施工变形预调值计算的分阶段综合迭代法 总被引:16,自引:4,他引:12
CCTV新台址主楼两塔楼双向倾斜6°,顶部通过"L"形大悬臂相连,整体结构形成一个不规则的"空间门式"结构体系,具有"塔楼倾斜"、"空间连体"及"大悬臂"的构成特点。主楼钢结构安装采用无支撑胎架的施工方案,悬臂段合拢前两塔楼不断地向倾斜方向内侧独立变形,合拢后二者相互支撑,协调变形。施工过程中必须对两塔楼及大悬臂结构和构件的安装位形设置预调值,使其施工完成后的结构位形满足设计位形或目标位形的要求,否则成型位形将不满足设计及施工要求,甚至会导致大悬臂结构无法顺利安装。针对CCTV新台址主楼,提出一种精确计算其钢结构施工变形预调值的分析方法———分阶段综合迭代法。分析给出了结构在施工过程中的变形预调值,作为实际结构施工及安装的重要定位依据。 相似文献
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对于复杂大跨度空间钢结构,施工过程对成型后的结构受力状态影响较大。通过对施工力学模拟中常用分析方法的研究,提出采用节点修正生死单元法作为施工力学分析方法,采用节点修正正装迭代法确定变形预调值,并将该方法通过算例进行验证,继而应用于深圳湾体育中心钢结构的施工力学模拟中,理论计算结果与实际监测结果吻合较好。研究表明:节点修正生死单元法和节点修正正装迭代法限制了"死"单元的过大"漂移",可以很好的控制安装位形,计算精度良好,算法稳定,是结构施工力学分析和变形预调值分析的有效方法,适用于类似复杂大跨度空间钢结构的施工力学模拟。 相似文献
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《建筑钢结构进展》2020,(4):141-148
白浪河无轴式摩天轮采用创新的固定立体环状结构形式,其施工过程中风荷载和温度作用影响显著。为保障结构的施工安全和安装精度,采用非线性分步建模技术对结构施工全过程进行模拟分析;基于模拟结果确定了结构合拢温度和变形预调值,并对结构施工过程和加载过程关键杆件进行监测。结果表明:施工过程中温度作用所引起的结构应力可达60MPa,在分析时应考虑构件安装温度的影响;采用正装迭代法确定结构变形预调值可有效控制结构的最终位形,合理选择合拢温度可降低竣工后结构的应力水平,最大应力降幅达40MPa;施工过程和加载过程中结构关键杆件应力及位移均在可控范围之内,施工方案可行。研究成果可为类似结构施工提供技术支撑。 相似文献
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大跨度钢结构的分段提升施工需要通过合龙才能进行后续整体提升,确定合理的提升方法是确保精确合龙的前提。针对大跨钢结构分段累积提升施工技术,首先分析合龙施工过程结构的受力和变形特征并结合结构变形预调值,提出了基于变形预调值和精确合龙的大跨钢结构分段提升优化方法和相应的数值模拟方法;其次通过曲线梁的算例进行了基于变形预调值和精确合龙的分段提升优化方法的验证与分析;最后通过朝阳站大跨鱼腹式钢结构进行了工程应用分析。结果表明基于变形预调值和精确合龙的分段提升优化方法的合理性和准确性,可以用于类似结构的施工过程模拟与分析。 相似文献
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中央电视台(CCTV)新台址主楼由两倾斜塔楼、L形大悬臂以及裙房组成,其特殊的造型设计使得施工过程结构的变形发展异常复杂。由于施工采用两倾斜塔楼独立安装、大悬臂从塔楼逐步悬伸对接的施工方案,导致在施工过程中,上部结构除了在自身荷载作用下产生变形外,还会随着地基不均匀沉降而发生变形。因此必须对结构构件的安装位形设置预调值,以保证施工完成后的结构位形达到设计位形,否则成型位形将不满足设计要求,甚至会导致大悬臂结构无法顺利安装。本文建立了基础与上部结构的一体化有限元模型,考虑了桩、土、筏板与上部主体结构的相互作用,分析评估了地基沉降对结构变形的影响。计算结果表明,考虑地基不均匀沉降,其变形预调值在悬臂端,竖向增大了11.9mm(竖直向上为正),水平向分别增大了-16.6mm(正南方向为正)和10.6mm(正东方向为正)。施工实践证明,按照考虑基础不均匀沉降影响获得的结构变形预调值安装,可以保障大悬臂准确合拢。 相似文献
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Sheng Xiang Bin Cheng Le Zou Soheila Kookalani 《The Structural Design of Tall and Special Buildings》2020,29(5)
Glass fiber‐reinforced polymer (GFRP) elastic gridshell is composed of long continuous GFRP tubes and achieves its shape through the elastic deformations during the lifting construction process. However, the complicated mechanical behaviors during the practical forming process are rarely examined in the previous researches. In this research, an innovative approach consolidating the form‐finding analysis and the construction simulation is proposed for the GFRP elastic gridshells. The integrated approach, which is developed with the ABAQUS and Python, is based on finite element analysis and iterative optimization; therefore, the mechanical deformations of gridshell can be accurately taken into account. The procedure of the integrated analysis is comprehensively presented by taking a typical double‐hump gridshell as an example. The form‐finding results (i.e., the flat lattices) derived from the iteration are found to be insensitive to the initial input. The structural behavior indexes (e.g., deflections, support reactions, and sectional stresses) during the lifting construction process are also available in the analysis. Based on the indexes, some general structural features of such gridshells are concluded. The achievements provide novel perspectives for the form‐finding analysis of GFRP elastic gridshells where lifting construction is involved, which is beneficial for the design and analysis of such structures. 相似文献
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Ning ZHANG Xu LI Qinghui JIANG Xingchao LIN 《Frontiers of Structural and Civil Engineering》2019,13(5):1036
Numerical manifold method (NMM) is an effective method for simulating block system, however, significant errors are found in its simulation of rotation problems. Three kinds of errors, as volume expansion, stress vibration, and attenuation of angular velocity, were observed in the original NMM. The first two kind errors are owing to the small deformation assumption and the last one is due to the numerical damping. A large deformation NMM is proposed based on large deformation theory. In this method, the governing equation is derived using Green strain, the large deformation iteration and the open-close iteration are combined, and an updating strategy is proposed. The proposed method is used to analyze block rotation, beam bending, and rock falling problems and the results prove that all three kinds of errors are eliminated in this method. 相似文献
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结合南京南站电缆隧道工程沉井施工过程中遇到的难点,首先介绍了采取的施工方案,然后利用有限元方法分析了沉井施工对邻近高铁桥基的影响,为安全施工提供理论依据。在此基础上,进一步分析了沉井的长宽比、面积比及下沉深度对周边土体和邻近高铁桥基的影响规律。桥基的监测数据表明,沉井施工未对桥基造成影响,同时也证明了有限元分析结果的正确性。根据有限元分析结果和现场监测数据,泥质砂岩地质条件下,沉井下沉对周边土体竖向位移的影响范围为1倍下沉深度。另外,若沉井底标高低于高铁桥基桩底标高,沉井下沉势必影响桥基稳定,必须采取相应加固措施确保桥基的安全。 相似文献
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上海中心大厦在长期荷载作用下结构竖向构件间的差异变形会在水平构件中产生较大的次内力。利用MIDAS软件的施工过程模拟功能,得到竖向构件在不同施工阶段的内力情况。通过混凝土B3模型,根据内力计算得到竖向变形。并将竖向变形施加到ETABS整体模型中的相应构件中,考察由于竖向构件之间的差异变形在相应的水平构件中产生次内力情况。在分析的过程中,比较了不同的水平构件连接方案对结构次内力的影响。分析结果表明:随着时间的推移,构件的竖向变形逐渐扩大,竖向差异变形在水平构件产生较大的次内力,工程设计中应该考虑此因素对结构的影响。图11表5参9 相似文献
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为了考察管幕预筑隧道衬砌结构在土方大开挖过程中的力学响应,对中国首个采用管幕预筑法的工程进行了现场试验,得到了其动态变化规律,积累了现场实测数据,为判断隧道安全稳定提供了参考数据,确保了管幕预筑法的成功应用。研究表明:①衬砌结构的应力和变形均很小,预筑的衬砌结构对于控制结构的变形和地层损失具有很好的效果;②衬砌结构的最大应力监测值仅为强度设计值的30%,预支护结构增强了围岩的自稳能力,并降低了围岩压力;③围岩被动土压力区间较小,衬砌结构与围岩的相互作用不明显;④隧道内部顶层土方贯通当日拱顶沉降达到了5 mm,设计需要考虑贯通过程中的结构和环境效应,施工过程应加强监测与分析;⑤管幕预筑法建造地下空间技术可以有效控制衬砌结构的变形和地表沉降,具有很好的环境效益和社会效益,值得进一步研究和推广。 相似文献