【正文】 的卸除結(jié)果確定最不利支撐，逐點卸除各支撐直至全部支撐卸除完畢。 118號支撐卸除完成后支撐應(yīng)力圖118號支撐卸除完畢后?？梢钥紤]8號支撐同時卸除，8號支撐卸除完畢后，在施工階段荷載組合作用下，剩余支撐的應(yīng)力比。 7號支撐卸除完成后支撐應(yīng)力圖7號支撐卸除完畢后。 5號支撐卸除完成后支撐應(yīng)力圖5號支撐卸除完畢后。 3號支撐卸除完成后支撐應(yīng)力圖3號支撐卸除完畢后。大跨梁下5處支撐卸除完畢，每階段的卸除都建立在合理的有限元分析基礎(chǔ)之上。L04層安裝完后，根據(jù)要求，大跨梁下1113號（）支撐可以逐步拆除，應(yīng)優(yōu)先卸除應(yīng)力比最大的支撐。卸除也是一個釋放支撐力的過程，是主體結(jié)構(gòu)由施工狀態(tài)不斷向設(shè)計狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過程?？芍Y(jié)構(gòu)體系在臨時支撐的卸除期間應(yīng)力變化較快、位移值較大，該階段需要重點監(jiān)測。懸挑區(qū)域上部結(jié)構(gòu)主要由7根斜鋼柱支撐，所以位于L00層斜鋼柱的柱底應(yīng)力值的變化情況需要分析計算，現(xiàn)將斜鋼柱的柱腳進(jìn)行編號。 （a）L00層頂位移仿真監(jiān)測點 （b）L01層頂位移仿真監(jiān)測點（c）L02層頂位移仿真監(jiān)測點 （d）L03層頂位移仿真監(jiān)測點在有限元軟件MIDAS/Gen中可依照不同的施工階段，計算得到指點節(jié)點的位移值。 CS10階段結(jié)構(gòu)位移值通過分析結(jié)構(gòu)體系應(yīng)力及位移值，可以讓我們對結(jié)構(gòu)在不同施工階段的受力情況有了初步的了解，通過分析結(jié)構(gòu)體系的最大應(yīng)力值及最大撓度值，讓我們對結(jié)構(gòu)施工階段的承載能力、應(yīng)變能力有了初步的判斷。 CS10階段結(jié)構(gòu)應(yīng)力值對于施工過程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形，與分析結(jié)構(gòu)體系的最大應(yīng)力值的方法類似。因此，通過分析各施工階段結(jié)束后結(jié)構(gòu)的受力及變形情況，可以對施工作業(yè)提供良好的技術(shù)支持。懸挑區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)安裝完畢。在模擬過程中，為了更真實、準(zhǔn)確地反應(yīng)出施工階段的受力特征，荷載組合的分項系數(shù)均取1?？梢砸勒詹煌淖匀唤Y(jié)構(gòu)層劃分出不同的結(jié)構(gòu)組；可以依照不同的材料劃分；可以依照不同的截面尺寸或構(gòu)件長度進(jìn)行劃分；可以對受力及變形監(jiān)測點進(jìn)行劃分。更可選用“設(shè)計”功能對不同結(jié)構(gòu)類型的截面進(jìn)行驗算分析。②將結(jié)構(gòu)模型中的各個構(gòu)件利用特定的邊界條件進(jìn)行約束。通過控制節(jié)點確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的相對位置；通過控制單元可以確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)及物理特性；通過控制邊界條件確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的節(jié)點約束。這樣的方法可以有效地模擬仿真施工全過程，可以良好地控制結(jié)構(gòu)的竣工形態(tài)。它的基本原理：按照擬定施工順序，確立結(jié)構(gòu)的施工階段，把結(jié)構(gòu)分成n個單元塊，按2…n個階段完成。（2）逐步建模分析法逐步建模分析法[48]基本思想為，先制定施工方法及順序，接著依照不同的施工階段計算結(jié)構(gòu)單元的剛度矩陣并施加相應(yīng)階段的荷載。首先依據(jù)設(shè)計狀態(tài)建立結(jié)構(gòu)的整體模型，然后根據(jù)施工順序控制單元的“生”或“死”來對施工過程進(jìn)行模擬，同時該方法可以非常方便地體現(xiàn)細(xì)微變化對結(jié)構(gòu)的影響。一個單元被“激活”的含義，也并非是在模型中直接增添新的單元，而是重新激活單元列表上存在的但在前面階段被“殺死”的單元，即解除其單元“生死”系數(shù)K以達(dá)到恢復(fù)其剛度、質(zhì)量特性的目的。隨著施工的不斷進(jìn)行，再“激活”施工階段2的單元并計算對應(yīng)的結(jié)構(gòu)荷載。其中，“死單元”是指在當(dāng)前階段尚未安裝或?qū)χ黧w結(jié)構(gòu)受力無影響的構(gòu)件，“活單元”是指已經(jīng)在當(dāng)前階段安裝完畢的構(gòu)件。而對于結(jié)構(gòu)施工階段結(jié)構(gòu)應(yīng)力的研究，要采取新的技術(shù)方法。在結(jié)構(gòu)體系竣工之前，結(jié)構(gòu)會暫時處于該施工階段下的短暫平衡。在大跨梁、斜鋼柱及其它散件安裝過程中，合理調(diào)度起重設(shè)備進(jìn)行施工作業(yè)。由于鋼柱的成型狀態(tài)有一定的傾斜角度，因此鋼柱的吊點也區(qū)別于普通鋼柱。鋼柱的對接：將馬凳沿一條直線擺放，馬凳位置固定后先進(jìn)行一次標(biāo)高的測量，確保所有馬凳頂部的標(biāo)高保持一致。①鋼柱的拼裝由于現(xiàn)場場地限制，現(xiàn)場使用馬凳作為臨時拼裝平臺。第二道措施采用腳手架加固，連接點由四根1m腳手管搭制，再用八根6m腳手管與地面連接，形成一個穩(wěn)固的支撐系統(tǒng)。其中3個支撐點位于L04層（1116號點），2個支撐點位于L05層（118號點），剩余13個支撐點均位于L03層頂以下。臨時支撐的拆除是一個結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布，由施工階段向設(shè)計狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程。但臨時支撐的拆除是一個結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布的過程，施工中應(yīng)采取必要的方法、手段以保證臨時支撐卸除階段結(jié)構(gòu)整體的安全性。既可以減低高空拼接的難度，又可以保證安裝精度。 工程施工方案中的關(guān)鍵技術(shù)懸挑區(qū)域的鋼柱最重達(dá)44t，超重鋼柱運(yùn)輸?shù)跹b困難。第五，施工過程中對結(jié)構(gòu)狀態(tài)（幾何形態(tài)、內(nèi)力等）進(jìn)行實時監(jiān)測，并按照不同階段的控制目標(biāo)進(jìn)行對比。總體控制目標(biāo)是保證建筑功能正常發(fā)揮。 北辰三角洲A1地塊懸挑區(qū)域圖，北辰三角洲A1地塊的商業(yè)區(qū)一層到四層設(shè)有“V”造型鋼柱，上部鋼結(jié)構(gòu)靠“V”造型柱進(jìn)行支撐，形成部分懸挑結(jié)構(gòu)。 工程概況北辰三角洲位于湖南省長沙市開福區(qū)，西臨湘江，北依瀏陽河，東靠芙蓉北路，南抵319國道城區(qū)段。其余支撐在主體結(jié)構(gòu)全部完工并形成穩(wěn)定體系后，開始卸除。每一個施工步驟結(jié)束后，用有限元軟件分析計算結(jié)構(gòu)的位移、支撐點應(yīng)力比。監(jiān)測點設(shè)置在構(gòu)件變形量大的位置，如在懸挑梁、大跨梁的正面或側(cè)面。通過查閱有關(guān)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的書籍，結(jié)合實際工程，對常用的和不常用安裝方法進(jìn)行概括和總結(jié)，并對各個方案的特點和適用范圍進(jìn)行歸納。施工過程中結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與設(shè)計狀態(tài)存在著明顯的差異，造成各施工階段的應(yīng)力、位移變化。 深圳信息學(xué)院游泳館屋蓋梁實際施工圖 折疊展開安裝法折疊展開安裝法[45]廣泛應(yīng)用于網(wǎng)殼等大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工，其基本方法是將網(wǎng)殼體系中的某些特定桿件拆掉，使結(jié)構(gòu)由原先的靜定體系變成一個可變體系。 整體安裝法整體安裝法[44]是指依照結(jié)構(gòu)的最終成型狀態(tài)，將結(jié)構(gòu)在胎架或地面上整體拼裝完成后，再用起重設(shè)備運(yùn)送至目標(biāo)位置進(jìn)行安裝的施工方法?；葡虏康氖┕て脚_可同時進(jìn)行其它結(jié)構(gòu)的施工，從而實現(xiàn)空間范圍內(nèi)的平行施工，可以大幅度節(jié)約工期。首先需驗算吊裝單元及起重設(shè)備的起吊能力；根據(jù)施工現(xiàn)場條件建立有限元模型，并依據(jù)施工方案進(jìn)行數(shù)值仿真分析，確定經(jīng)濟(jì)合理、安全性高且使結(jié)構(gòu)最終狀態(tài)下內(nèi)力與變形最為合理的拼裝順序。再對各種施工方案進(jìn)行數(shù)值模擬分析，以確定安全可行、快速便捷、經(jīng)濟(jì)環(huán)保且使結(jié)構(gòu)最終的內(nèi)力與變形狀態(tài)最為合理的方案。缺點是施工現(xiàn)場的高空作業(yè)多，工程質(zhì)量不易保障，施工階段更要預(yù)先搭設(shè)拼裝支架，會耗用大量的建筑材料。該方法又可以分為全支架法和懸挑法。在工程實踐中，勞動者及工程師們依靠他們的智慧，因地制宜地創(chuàng)造出眾多的施工方法，不同的施工技術(shù)方法都其對應(yīng)的工程適用領(lǐng)域和技術(shù)特點。高世峰等[28]在浙江美術(shù)館的施工過程中，采用振弦式應(yīng)變計對施工過程進(jìn)行了應(yīng)力監(jiān)測，并通過傳感設(shè)備獲取施工階段的應(yīng)力應(yīng)變特性；浙江大學(xué)的羅堯治教授等[29]采用了先進(jìn)的光纖光柵技術(shù)實施應(yīng)用于施工過程的監(jiān)測；夏峰林、高博青等[30]采用振弦式傳感器進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測，在杭州大劇院鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)施工過程中得到了運(yùn)用；同濟(jì)大學(xué)的張慎偉、張其林等人[14]采用EM型傳感器對中國航海博物館施工階段中鋼索應(yīng)力進(jìn)行了監(jiān)測；東南大學(xué)[31]在南京國際展覽中心鋼屋蓋的鋼拱架（單重達(dá)120T）吊裝過程，采用DH5932動態(tài)應(yīng)變儀進(jìn)行了實時監(jiān)測；彭明祥和張棍等人[32~34]對CCTV主樓的合攏施工階段進(jìn)行了應(yīng)力和應(yīng)變等多項監(jiān)測，確保了其施工的安全性；在廣州國際會議展覽中心 [35]施工中通過利用各類先進(jìn)測量儀器對張弦桁架的施工進(jìn)行了變形監(jiān)測；在北京奧運(yùn)會主體育場館“鳥巢”的施工過程中，曾志斌和張玉玲等人 [36，37]采用應(yīng)力應(yīng)變和溫度監(jiān)測系統(tǒng)對結(jié)構(gòu)的卸載階段進(jìn)行了全過程監(jiān)測，既體現(xiàn)“科技奧運(yùn)”的主旨，也保證了整個奧運(yùn)會階段的監(jiān)測任務(wù)的圓滿完成，在業(yè)界產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。我國內(nèi)地，主要在長江沿線的幾座重要大橋，如南京長江大橋、江陰長江大橋上面安裝了不同的傳感器，通過監(jiān)測大橋運(yùn)行過程中的各種情況的反應(yīng)，以保證其使用過程中的安全性[24，25]。上世紀(jì)80年代末，美國在數(shù)座橋梁上布置監(jiān)測設(shè)備，通過環(huán)境荷載、局部應(yīng)力狀態(tài)的監(jiān)測結(jié)果，并與設(shè)計結(jié)果進(jìn)行比對分析，可以實時監(jiān)視工程的施工質(zhì)量和評定橋梁使用年限內(nèi)安全狀態(tài)。為了了解施工過程中結(jié)構(gòu)實際受力狀態(tài)及變化情況、為了施工全過程結(jié)構(gòu)的安全性得到保證，施工監(jiān)測的研究和應(yīng)用進(jìn)入了一個高速發(fā)展期。本文將以此開展研究，分析此類工程的應(yīng)力及變形特點，可以為工程實踐提供良好的借鑒。劉為俊、任志剛[21]等人以黃石體育館工程為背景，詳細(xì)介紹了有限元模型的建立要點，并基于MIDAS/Gen軟件，采用狀態(tài)變量疊加法對其鋼屋蓋的施工全過程進(jìn)行了仿真分析。國內(nèi)的學(xué)者結(jié)合大型工程項目，對選取合理的技術(shù)方法對結(jié)構(gòu)的施工階段進(jìn)行仿真分析進(jìn)行研究。2004年，張宏勝則是對具體的鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行有限元仿真分析[13]，通過分析施工階段中構(gòu)件及結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)性能，達(dá)到控制結(jié)構(gòu)的安裝誤差、優(yōu)化施工過程的目的。它是復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域最為前沿的研究熱點，也是鋼結(jié)構(gòu)施工體系將來要著重發(fā)展的方向。通過計算機(jī)仿真分析及實時監(jiān)測，更能夠及時了解施工過程中結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，提高工程施工階段操作的安全性；保障施工方法的經(jīng)濟(jì)合理；節(jié)約我國的人力資源、物力資源，做到了資源的合理配置；保障了我國重點、難點項目施工項目的建設(shè)；保障了人民的生命財產(chǎn)安全。從中可知結(jié)構(gòu)在施工階段到使用階段直到老化階段的全過程中，工程施工階段因結(jié)構(gòu)具有不完整性、施工荷載的復(fù)雜性、物理特性的時變性、偶然突發(fā)事件多等一系列特點，使得結(jié)構(gòu)在這個階段的具有很高的風(fēng)險率。大量結(jié)構(gòu)形式新穎、規(guī)模龐大的鋼結(jié)構(gòu)建筑不斷涌現(xiàn)在我們眼前，例如“鳥巢”國家體育館、“水立方”國家游泳館、“CCTV”主樓、首都機(jī)場T3航站樓、上海世博會場館以及深圳世界大學(xué)生運(yùn)動會的“大運(yùn)中心體育場”。這類建筑造型新穎奇特、規(guī)模龐大，成為地域性的標(biāo)志建筑，會給國家及社會帶來很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 Deformation of the preset。關(guān)鍵詞：復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)；仿真分析；支撐卸除；變形預(yù)調(diào)；施工監(jiān)測AbstractIn recent years, with the continuous development of construction industry, large plex steel structure has been widely used in China. At the same time, the low security is also followed during the construction process, resulting that the loads between design stage and construction stage are such different. And what’s more, the construction stage analysis theory is not perfect。根據(jù)北辰三角洲A1地塊商業(yè)區(qū)的有限元分析結(jié)果，結(jié)合懸挑區(qū)域的結(jié)構(gòu)特點，制定出合理的工程監(jiān)測方案。長沙北辰三角洲A1地塊商業(yè)區(qū)為帶懸挑區(qū)域的空間鋼框架結(jié)構(gòu)。在論文作者同意的情況下，研究生院可以轉(zhuǎn)授權(quán)第三方使用查閱該論文。. . . .. .分類號： TU745 密 級： 公開 UDC： 學(xué)校代碼： 10127 碩士學(xué)位論文論文題目： 復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測及過程仿真分析英文題目：Construction Monitoring and SimulationAnalysis of Complex Steel Structure 學(xué)位類別： 碩士研究生姓名： 馬小晶 學(xué)號: 201102444學(xué)科(領(lǐng)域)名稱： 建筑與土木工程指導(dǎo)教師： 薛剛 職稱： 教授 協(xié)助指導(dǎo)教師： 職稱：2013年6月6日獨　創(chuàng)　性　說　明本人鄭重聲明：所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得研究成果。 簽名： 日期：關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說明本人完全了解內(nèi)蒙古科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文（紙質(zhì)版和電子版）的規(guī)定，即：本人唯一指定研究生院有權(quán)保留送交學(xué)位論文在學(xué)校相關(guān)部門存檔，允許論文在校內(nèi)被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。施工階段分析理論尚不完善，結(jié)構(gòu)在施工階段的安全性不易保障，通過施工過程仿真分析與施工監(jiān)測研究復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的施工問題，有著重要的理論意義和工程實用價值。通過有限元分析結(jié)果確定了結(jié)構(gòu)安裝的變形預(yù)調(diào)方法，將結(jié)構(gòu)在自重荷載作用下的變形確定為變形預(yù)調(diào)值，在實際施工操作中，按照“設(shè)計標(biāo)高+變形預(yù)調(diào)值”得到結(jié)構(gòu)的“施工標(biāo)高”，進(jìn)而進(jìn)行施工作業(yè)。在工程的施工階段采用有限元仿真分析和施工監(jiān)測的方法，為類似懸挑鋼結(jié)構(gòu)工程施工仿真分析提供了借鑒。 Support uninstall。采用大型空間鋼結(jié)構(gòu)體系，可以實現(xiàn)大跨度乃至超大跨度建筑。隨著北京奧運(yùn)會、上海世博會以及深圳世界大學(xué)生運(yùn)動會等諸多重要國際賽事活動的相繼舉辦，我國進(jìn)入了一個嶄新的大型鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)時期。據(jù)資料記載，全球近120起具有代表性的鋼結(jié)構(gòu)事故，共有59起事故發(fā)生在制作或安裝階段，%[2]。在這種情況下，通過采用科學(xué)的手段保障復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的施工建造[3~6]：建立有限元模型對結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析；制定合理的施工監(jiān)測方案；定量分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力變化。伴隨著計算機(jī)的廣泛應(yīng)用、有限元分析理論的不斷完善，施工模擬仿真分析應(yīng)運(yùn)而生。國內(nèi)的研究開展于1996年，李耀良基于虛擬施工平臺，以鋼結(jié)構(gòu)施工為對象構(gòu)建了虛擬建造理論