某鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工全過(guò)程模擬分析.pdf

1、在我國(guó)高層、超高層建筑迅猛發(fā)展以及人們對(duì)單一建筑的功能要求更多的背景下，鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)以其承載力高、傳力途徑清楚、便于施工等優(yōu)點(diǎn)，得以在實(shí)際工程中得到廣泛的應(yīng)用。由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)跨度一般比較大，荷載效應(yīng)也比較大，而且施工過(guò)程及周邊相連的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力造成影響，使得結(jié)構(gòu)的受力比較復(fù)雜。本文以成都來(lái)福士廣場(chǎng)T1塔樓主入口的鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)為工程背景，利用有限元軟件Ansys，采用“生死”單元法對(duì)該鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程和

2、結(jié)構(gòu)竣工時(shí)的受力進(jìn)行了模擬分析，并對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)受力的影響因素進(jìn)行了分析，明確了各因素對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響。主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?、僖詴r(shí)變力學(xué)和施工力學(xué)等基本理論為基礎(chǔ)，介紹了狀態(tài)變量疊加法和基于有限位移的非線性有限元法兩個(gè)施工過(guò)程分析方法，介紹了“生死”單元法和分步建模法，并對(duì)比了二者的優(yōu)缺點(diǎn)，確定本文采用Ansys“生死”法進(jìn)行模擬計(jì)算，并從理論上說(shuō)明這一方法的合理性。
　?、谝杂邢拊浖?Ansys為工具，利用“生死

3、”法對(duì) T1塔樓主入口鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工過(guò)程進(jìn)行了模擬分析，得出施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大位移值和應(yīng)力值，并定量說(shuō)明了施工過(guò)程對(duì)本結(jié)構(gòu)最后受力狀態(tài)的影響。
　?、鄯謩e采用solid45單元和link8單元建立模型，模擬了結(jié)構(gòu)建成投入試用階段活荷載滿布時(shí)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)；采用 beam188單元建立模型，模擬了轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中及結(jié)構(gòu)建成投入使用后活荷載滿布時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。通過(guò)對(duì)比三種單元類型模擬的結(jié)果，說(shuō)明此類結(jié)構(gòu)采用be

4、am188單元建模工作量適中，精度也能夠滿足要求，是較好的建模方法。
　?、芤杂邢拊浖?Ansys為工具，模擬分析了上部結(jié)構(gòu)剛度、支撐結(jié)構(gòu)剛度、地基不均沉降、溫度與支撐方式等因素對(duì)鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響。上部結(jié)構(gòu)框架梁剛度增大，桁架的受力會(huì)減小。支撐結(jié)構(gòu)剛度增加，桁架的受力會(huì)減小，反之受力會(huì)增加，對(duì)桁架下弦桿的影響最為明顯；支撐結(jié)構(gòu)剛度的增大，也會(huì)使得支撐結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)換桁架的約束增強(qiáng)，其本身的受力也會(huì)增加，可能會(huì)造成支撐結(jié)構(gòu)