【正文】 周期圖鋼結(jié)構(gòu)能夠依照設(shè)計(jì)要求順利地建造完成，并正常投入使用就具有十分重要的意義。 （a）鳥巢 （b）水立方 （c）cctv主樓 （d）首都機(jī)場新航站樓 （e）上海世博會(huì)場館 （f） 大運(yùn)中心體育場 大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)建筑 在領(lǐng)略到現(xiàn)代文明帶給我們的驚艷的建筑外觀和諸多的結(jié)構(gòu)形式后，我們也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)造型優(yōu)美、設(shè)計(jì)新穎背后隱藏著的施工復(fù)雜性。當(dāng)今社會(huì)，鋼結(jié)構(gòu)建筑的多少，往往可以標(biāo)志著一個(gè)國家或者地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。 Construction monitoring目 錄摘 要 IIAbstract III1 緒論 1 引言 1 復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工仿真研究現(xiàn)狀 3 復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測研究現(xiàn)狀 4 復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工方法 6 高空散裝法 6 分條安裝法 7 高空滑移法 8 整體安裝法 8 折疊展開安裝法 9 本文的主要研究內(nèi)容 102 北辰三角洲A1地塊懸挑結(jié)構(gòu)施工仿真 12 工程概況 12 工程施工方案中的關(guān)鍵技術(shù) 13 臨時(shí)支撐的布置及構(gòu)造措施 14 懸挑區(qū)域斜鋼柱的安裝 15 懸挑區(qū)剩余構(gòu)件安裝 17 有限元模型建立 17 施工過程仿真分析方法 17 有限元模型建立要點(diǎn) 21 不同施工階段的有限元模型 22 施工過程仿真結(jié)果及分析 24 24 支撐卸除順序分析 28 施工變形預(yù)調(diào) 34 小結(jié) 393 北辰三角洲A1地塊懸挑結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測 40 引言 40 懸挑結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測 40 應(yīng)力監(jiān)測 40 位移監(jiān)測 44 理論值與實(shí)際值對(duì)比分析 44 小結(jié) 474 結(jié)論與展望 49 結(jié)論 49 展望 50參考文獻(xiàn) 51在學(xué)研究成果 55致 謝 561 緒論 引言伴隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們開始追求建筑使用功能的多樣化以及建筑造型的新穎奇特。 all above make it no easy to guarantee safety of structures in the construction stage .It is of important theoretical significance and engineering practical value to study on the plex steel structure by the construction simulation and monitoring.This paper is based on the steel structure of BeiChen delta A1 plots mercial project, which is space steel frame structure with cantilever area. With the aid of the finite element software MIDAS/Gen, this paper uses stepwise model analysis to simulate the construction process of the steel framework. In addition, the temporary support uploading methods are determined through finite element simulation results. And temporary support in largest stress ratio is based on the stress calculation results. According to the principle of ‘give priority to uninstall the most unfavorable support’, the temporary support is uninstalled successively. The deformation of the preset of structure installation is determined by the results of finite element analysis. And the deformation of preset of structure installation is determined under the self weight load. Actually, in the construction site operations, ‘construction elevation’ is got by the method of ‘design elevation plus deformation of the preset’.Finally, making a reasonable monitoring scheme bined with the finite element analysis results and the structure characteristics of cantilever area. That is using the vibrating string type strain gauges to fix up monitoring points on the important ponents of structure, such as the capital and the bottom of the column. Compared the theoretical value with measured value, the results show that theoretical value is bigger, and deviation rate are controlled within 15%. Error rate in the range of acceptable, which shows that the simulation method is feasible, can ensure the construction quality and safety.Using the simulation analysis methods and construction monitoring for the structure are of great significance during the construction process, which provide references for construction simulation analysis of similar cantilevered steel works. Key Words：Complex steel structure。采用振弦式應(yīng)變儀在懸挑區(qū)斜鋼柱的柱頂和柱底布置監(jiān)測點(diǎn)，并對(duì)該部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測，對(duì)比分析施工過程中有限元模擬值和實(shí)際監(jiān)測值，結(jié)果顯示：隨著施工的不斷進(jìn)行，有限元模擬理論值普遍大于實(shí)際監(jiān)測值，偏差在15%之內(nèi)，符合程度較好。本文以該項(xiàng)目為工程背景，借助有限元軟件MIDAS/Gen，采用逐步建模分析法對(duì)鋼框架的施工進(jìn)行了全過程仿真分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果，確定了鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中需要重點(diǎn)監(jiān)測的區(qū)域及構(gòu)件。（保密的論文在解密后應(yīng)遵循此規(guī)定）簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 學(xué)習(xí)好幫手. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手. . . .. .摘 要近年來，隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)得到了廣泛的運(yùn)用。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得內(nèi)蒙古科技大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工復(fù)雜，施工階段荷載與設(shè)計(jì)階段荷載差距較大。根據(jù)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果，得到應(yīng)力比最大的臨時(shí)支撐，按照“優(yōu)先卸除最不利支撐”的原則對(duì)臨時(shí)支撐依次進(jìn)行卸除。驗(yàn)證了有限元仿真分析的有效性，保障了施工質(zhì)量和安全。 Simulation analysis。在結(jié)構(gòu)種類選擇上，鋼結(jié)構(gòu)建筑因其具有輕質(zhì)高強(qiáng)、塑性韌性高、抗震性能好、工程工期短、占地面積小、工業(yè)化水平高、造型多變美觀等一系列優(yōu)點(diǎn)，得到工程師們?cè)絹碓蕉嗟恼J(rèn)可和使用，各種類型的復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)建筑日趨增多。與此同時(shí)，復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及施工研究的進(jìn)展情況已然也變?yōu)橐粋€(gè)國家建筑業(yè)技術(shù)水平的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)[1]。而土木工程施工作為事故頻繁發(fā)生的項(xiàng)目，尤其是鋼結(jié)構(gòu)施工作業(yè)，每年都會(huì)出現(xiàn)有不少人員遇險(xiǎn)的情況。我國的大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)正興起一波新的發(fā)展熱潮。 復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工仿真研究現(xiàn)狀復(fù)雜大型鋼結(jié)構(gòu)建筑越來越多，這推動(dòng)著結(jié)構(gòu)施工方法的不斷進(jìn)步。他們建立了一套較為完整的施工模擬方法，在當(dāng)時(shí)產(chǎn)生了較大的影響，并為施工人員帶來了極大便利。杜楊等人針對(duì)大跨斜拉結(jié)構(gòu)[15]、蔣順武等人針對(duì)巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)[16]、謝國昂[17]等人針對(duì)“水立方”的多面體空間剛架結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行仿真分析的研究，均取得了良好的結(jié)果與效應(yīng)。通過研究不同施工順序?qū)Y(jié)構(gòu)的影響，指出施工順序的不同將對(duì)竣工后的內(nèi)力與變形有顯著的影響。通過分析不同的施工階段，針對(duì)各個(gè)施工階段有限元模擬分析的理論值與施工監(jiān)測的實(shí)測值進(jìn)行比對(duì)，找到其變化規(guī)律，可以對(duì)施工全過程仿真分析的實(shí)用性、可行性進(jìn)行了驗(yàn)證，為制定復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的施工方案提供了可靠的參考依據(jù)。與此同時(shí)，這些因素它們又是相互聯(lián)系的，也會(huì)增大結(jié)構(gòu)施工階段應(yīng)力分析的難度。在此套系統(tǒng)中，可以快速比對(duì)分析施工過程中設(shè)計(jì)預(yù)期值與實(shí)測參數(shù)。通過借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)，自上世紀(jì)90年代初開始，國內(nèi)的一些重要的橋梁上也布置了監(jiān)測系統(tǒng)以監(jiān)測施工及施工階段的安全性能。李愛群和丁幼亮[27]采用小波分析等實(shí)現(xiàn)了潤揚(yáng)大橋的損傷預(yù)警，并且以此技術(shù)為基礎(chǔ)編著了《工程結(jié)構(gòu)損傷預(yù)警理論以及應(yīng)用》。繼而通過技術(shù)方法對(duì)施工階段是重要環(huán)節(jié)或重要構(gòu)件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，掌握其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，進(jìn)而掌握影響施工安全、控制工程質(zhì)量的關(guān)鍵要素在施工過程中的變化規(guī)律，并以此規(guī)律為依據(jù)對(duì)下一階段的施工方案進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以保證工程施工順利完成、竣工形態(tài)滿足設(shè)計(jì)要求。以下將對(duì)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的部分施工方法的進(jìn)行簡單的說明和介紹。相比全支架法，懸挑法可以節(jié)約施工成本，但也要求懸挑部分結(jié)構(gòu)的剛度須滿足一定要求。 國家體育場結(jié)構(gòu)施工高空散裝法在施工階段，影響結(jié)構(gòu)體系的受力性能包括以下環(huán)節(jié)：①結(jié)構(gòu)安裝順序的確定；②各個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)高的核定；③臨時(shí)支架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度卸載及拆除方法。其主要特點(diǎn): ①大部分拼裝、焊接工作都需要地面進(jìn)行，高空作業(yè)量很少，更加利于控制工程的質(zhì)量；②僅需要少量的拼裝支架，節(jié)約工程成本；③根據(jù)場地已有起重設(shè)備的起重能力決定分條或分塊單元重量，做到了靈活多變，并可有效降低成本。 高空滑移法高空滑移法[41~43]指的是根據(jù)施工方案將滑軌在特定的位置安好，并利用滑軌將結(jié)構(gòu)滑移至預(yù)先設(shè)定的位置，再將結(jié)構(gòu)單元在設(shè)計(jì)位置拼裝成整體的方法。在北京奧林匹克籃球館的施工中就采用該方法，設(shè)置了特定的滑移軌道對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝。比起其它安裝方法，整體安裝法具有以下優(yōu)點(diǎn)：①在地面或胎架上整體拼裝完成，減少了高空作業(yè)量，提高安全性能；②可以依照施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，選取提升設(shè)備，既可以采用拔桿或者起重設(shè)備進(jìn)行吊裝，也可以采用千斤頂進(jìn)行頂升，非常靈活方便；③整體安裝法對(duì)臨時(shí)支撐需求較少，有利于節(jié)約成本?，F(xiàn)場施工人員可以在靠近地面的高度對(duì)構(gòu)件進(jìn)行安裝，然后通過起重設(shè)備提升等方法將處于折疊狀態(tài)的網(wǎng)殼沿其豎向自由度提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高，最后補(bǔ)齊尚未安裝的那部分桿件，使結(jié)構(gòu)形成一個(gè)靜定體系并最終成型。位于湖南省長沙市的北辰三角洲的西北區(qū)（命名A1地塊）大型商業(yè)綜合體是一個(gè)復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)。（2）施工過程監(jiān)測對(duì)結(jié)構(gòu)的商業(yè)區(qū)懸挑區(qū)的施工過程采取監(jiān)測：懸挑區(qū)域總計(jì)布置32支BGK4000振弦式應(yīng)變儀，其中商業(yè)區(qū)L00層結(jié)構(gòu)柱腳設(shè)置6個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)對(duì)稱布置4支應(yīng)變儀；L01 層商業(yè)區(qū)結(jié)構(gòu)斜柱頂端設(shè)置2個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)對(duì)稱布置4支應(yīng)變儀，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測。（3）施工過程仿真分析基于有限元軟件MIDAS/Gen，對(duì)懸挑區(qū)鋼結(jié)構(gòu)施工過程進(jìn)行仿真分析。商業(yè)懸挑區(qū)域共采用18個(gè)臨時(shí)支撐，其中3個(gè)支撐位于L04層，2個(gè)支撐位于L05層，剩余13個(gè)支撐均位于L03層頂以下。找到實(shí)測值與仿真分析理論值之間的偏差，分析產(chǎn)生偏差的原因。其中商業(yè)部分區(qū)段為6層，局部9層。需要設(shè)定合理的技術(shù)方法以保證工程的安全、合格。第三，運(yùn)用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)分析手段，對(duì)結(jié)構(gòu)體系的施工全過程進(jìn)行分析，全面了解結(jié)構(gòu)施工過程中幾何（線形）、應(yīng)力、穩(wěn)定性和安全性的演化規(guī)律。第七，根據(jù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果了解實(shí)際狀態(tài)與階段控制目標(biāo)的差異，進(jìn)而修正施工流程、施工方法和計(jì)算模型。此部分區(qū)域的鋼柱、鋼梁撓度控制要求高。較重鋼柱同樣采用分段運(yùn)輸至現(xiàn)場拼接后整體吊裝，斜柱接口處設(shè)置圓管標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐。通過設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)對(duì)整個(gè)安裝過程進(jìn)行跟蹤測量（包括位移及內(nèi)力）；針對(duì)臨時(shí)支撐卸除過程，根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，按照“先卸受力最大的支撐點(diǎn)”的原則進(jìn)行，合理選擇卸除時(shí)機(jī)，并對(duì)整個(gè)卸除過程進(jìn)行監(jiān)測；采用變