【正文】 支撐卸除完畢后。 118號(hào)支撐卸除完成后支撐應(yīng)力圖118號(hào)支撐卸除完畢后。 施工變形預(yù)調(diào)在施工的進(jìn)行中，已安裝構(gòu)件會(huì)在重力等荷載作用下會(huì)產(chǎn)生連續(xù)性的變形，將會(huì)影響到后安裝構(gòu)件的位置及結(jié)構(gòu)形狀。為了使結(jié)構(gòu)成型后的樓層高度和節(jié)點(diǎn)標(biāo)高滿足預(yù)期要求，柱子需要采取加工預(yù)調(diào)值，即其加工長(zhǎng)度大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度；節(jié)點(diǎn)的安裝坐標(biāo)需要采取施工預(yù)調(diào)值，即其安裝坐標(biāo)比設(shè)計(jì)坐標(biāo)高。 L03層頂部分構(gòu)件布置圖如圖所示，選取A1地塊懸挑區(qū)域LO3層頂，21軸以南，Y軸AC軸結(jié)構(gòu)構(gòu)件。鋼結(jié)構(gòu)施工變形預(yù)調(diào)的意義在于，在實(shí)際工程中根據(jù)結(jié)構(gòu)的技術(shù)參數(shù)和施工方法確定出構(gòu)件的加工預(yù)調(diào)值和安裝預(yù)調(diào)值，按照這一預(yù)調(diào)值進(jìn)行施工，以確保工程的順利實(shí)施。指出臨時(shí)支撐卸除是施工階段的薄弱環(huán)節(jié)。A1地塊懸挑區(qū)造型奇異，并且存在較多的不連續(xù)豎向構(gòu)件及大跨梁，依靠邊跨巨型桁架和中間桁架使結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定體系，結(jié)構(gòu)整體受力復(fù)雜。BGK－4000型已自帶安裝塊，可直接作為鋼板應(yīng)力計(jì)使用。即如果待測(cè)構(gòu)件因拉力增加而伸長(zhǎng)，則應(yīng)變計(jì)的兩個(gè)安裝塊的間距會(huì)相應(yīng)變大，鋼弦的拉力會(huì)隨之增加，此時(shí)弦的自振頻率便會(huì)增大[57]。每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)稱布置4支振弦式應(yīng)變傳感器，共布置6個(gè)測(cè)點(diǎn)，總共需要24支傳感器。 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)照片施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼結(jié)構(gòu)變形會(huì)受到溫度變化的影響，會(huì)進(jìn)一步影響到監(jiān)測(cè)應(yīng)力的準(zhǔn)確性。A1地塊懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中、施工完成后采用高精度全站儀三維坐標(biāo)測(cè)量的方法進(jìn)行。 理論值與實(shí)際值對(duì)比分析將斜鋼柱的監(jiān)測(cè)點(diǎn)作如下編號(hào)。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，結(jié)構(gòu)在CS9~CS10的臨時(shí)支撐卸除階段，與仿真結(jié)果較吻合。 位移監(jiān)測(cè)為了確保北辰三角洲A1地塊懸挑結(jié)構(gòu)施工安全。監(jiān)測(cè)頻率為每二天一次，同時(shí)也要隨著不同施工階段應(yīng)力變化情況而調(diào)整。根據(jù)長(zhǎng)沙北辰三角洲A1項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)情況及有限元初步分析結(jié)果，合理地確定受力較為其中的位置。鋼弦的拉力變化可以體現(xiàn)保護(hù)管的應(yīng)變大小。本工程采用不銹鋼制造的振弦式應(yīng)變計(jì)，擁有精度和靈敏度高、防水性能強(qiáng)、耐腐蝕和穩(wěn)定性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)。通過有限元理論值與監(jiān)測(cè)實(shí)測(cè)值的對(duì)比分析，確定有限元分析結(jié)構(gòu)的合理性，可以為結(jié)構(gòu)的安全順利施工提供有益的指導(dǎo)作用。指出逐步建模分析法可以消除已安裝與未安裝結(jié)構(gòu)相互之間的影響，可以精確控制施工過程中構(gòu)件的位形，能夠較好的實(shí)現(xiàn)過程跟蹤分析。L03ZL03Z2的X、Y向預(yù)調(diào)值在5mm左右，預(yù)調(diào)值較??；而對(duì)于懸挑結(jié)構(gòu)邊緣的鋼梁，L03LL03LL03LL03LL03L5的Z向預(yù)調(diào)值在15mm左右，預(yù)調(diào)值較大。以此位移值為依據(jù)，實(shí)際施工操作時(shí)，按照已有設(shè)計(jì)標(biāo)高加上變形預(yù)調(diào)值，即可以得到施工時(shí)采用的結(jié)構(gòu)標(biāo)高。鋼結(jié)構(gòu)施工變形預(yù)調(diào)值[49~52]可以分為加工預(yù)調(diào)值和安裝預(yù)調(diào)值：加工預(yù)調(diào)值即是調(diào)整構(gòu)件的加工長(zhǎng)度，以補(bǔ)償施工過程中構(gòu)件的軸向應(yīng)力所產(chǎn)生的變形，竣工狀態(tài)時(shí)構(gòu)件的軸向應(yīng)力決定構(gòu)件的加工預(yù)調(diào)值大??；安裝預(yù)調(diào)值即是調(diào)整節(jié)點(diǎn)安裝坐標(biāo)，用來補(bǔ)償施工過程中節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的位移值，竣工狀態(tài)是節(jié)點(diǎn)相對(duì)其安裝位置的位移值決定安裝預(yù)調(diào)值的大小。然后繼續(xù)安裝上層結(jié)構(gòu)構(gòu)件，待L08層安裝完成之后，繼續(xù)卸除余下所有支撐，先依次逐步卸除7號(hào)支撐，然后再卸除2號(hào)支撐，接著同時(shí)卸除8號(hào)支撐，再同時(shí)卸除118號(hào)支撐，最后同時(shí)卸除1116號(hào)支撐。剩余支撐的應(yīng)力比均較小。 6號(hào)支撐卸除完成后支撐應(yīng)力圖6號(hào)支撐卸除完畢后。根據(jù)每步計(jì)算結(jié)果，先卸除最不利支撐，卸除順序如下： L08層安裝完成后支撐應(yīng)力圖L08層安裝完畢后。若不合理卸除臨時(shí)支撐，會(huì)造成主體結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌，后果很嚴(yán)重。 部分節(jié)點(diǎn)應(yīng)力比施工階段A3A4A5CS5CS6CS7CS8CS9CS位移值在CS5~CS6階段、CS9~CS10階段斜率最大，即位移值在上述階段增長(zhǎng)較快；應(yīng)力值在CS5~CS6階段、CS9~CS10階段最大增幅達(dá)50%，表明結(jié)構(gòu)在上述階段內(nèi)力重分布明顯、結(jié)構(gòu)位移變化大。北辰三角洲A1地塊懸挑區(qū)域有限元模型中共設(shè)置有21個(gè)仿真位移監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，均分布在各層的懸挑邊緣，位移變化明顯。按照施工順序查詢不同階段結(jié)構(gòu)的單元應(yīng)力圖，通過對(duì)比可確定CS10階段結(jié)構(gòu)的應(yīng)力最大，應(yīng)力極值出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)懸挑區(qū)域。③施工階段的劃分：在采用有限元軟件MIDAS/Gen對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行仿真分析時(shí)，要對(duì)施工階段進(jìn)行劃分，總體上依照每個(gè)結(jié)構(gòu)層安裝完成后，即設(shè)定一個(gè)工程施工階段。北辰三角洲A1地塊懸挑區(qū)域結(jié)構(gòu)的仿真分析采用的是基于MIDAS/Gen的逐步建模分析法。有限元分析軟件MIDAS/Gen中進(jìn)行的施工階段分析的一般步驟如下:①建立模型。（a）設(shè)計(jì)狀態(tài) （b）施工階段1 （c）施工階段2 （d）竣工狀態(tài) 逐步建模技術(shù)模擬施工過程逐階段建模法是依照擬定的施工方案，根據(jù)工程劃分好n個(gè)施工階段。需附加約束條件才可完全保證構(gòu)件“激活”時(shí)處于預(yù)定的位形上。（a）設(shè)計(jì)狀態(tài) （b）施工階段1 （c）施工階段2 （d）竣工狀態(tài)一個(gè)單元被“殺死”并非指簡(jiǎn)單地從模型中將該單元?jiǎng)h除，而是將其剛度矩陣乘以一個(gè)數(shù)值K（106），可稱該數(shù)值K為單元“生死”系數(shù)。（1）生死單元法結(jié)構(gòu)的施工可以看作是一個(gè)將未裝的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不斷加入到已裝結(jié)構(gòu)體系中的過程，每個(gè)新加入的構(gòu)件會(huì)打破原有的結(jié)構(gòu)受力平衡狀態(tài)，導(dǎo)致已有結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)發(fā)生變化，這個(gè)過程可以用生死單元法來模擬。 主要構(gòu)件的安裝方法序號(hào)構(gòu)件種類吊裝方法優(yōu)點(diǎn)1大跨梁設(shè)置臨時(shí)支撐，分段吊裝 充分利用起重機(jī)的 性能，安全可靠2斜柱地面拼裝，整體吊裝 地面拼裝，精確度較 高，保障斜柱質(zhì)量3其它散件 直接吊裝到位；跨 外吊裝，雙機(jī)抬吊 充分利用各種起重機(jī)，吊裝效率高 有限元模型建立 施工過程仿真分析方法伴隨其施工過程的不斷推進(jìn)，結(jié)構(gòu)形態(tài)從無到有、從局部到整體。兩節(jié)鋼柱放置好后，在每個(gè)鋼柱兩側(cè)的馬凳上各焊接一個(gè)三角形鐵板，固定鋼柱的位置，防止鋼柱滾落。 （a）攬風(fēng)繩加固 （b）腳手架加固 （c）槽鋼加固 懸挑區(qū)域斜鋼柱的安裝（1）斜鋼柱的安裝施工階段，懸挑區(qū)域7根斜柱子的安裝較為復(fù)雜。 大跨梁下支撐位置A1地塊懸挑區(qū)上部按電影院設(shè)計(jì)，為滿足其建筑功能及造型的需要，需要在大跨梁上起柱。較重鋼柱同樣采用分段運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)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。第七，根據(jù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)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。需要設(shè)定合理的技術(shù)方法以保證工程的安全、合格。找到實(shí)測(cè)值與仿真分析理論值之間的偏差，分析產(chǎn)生偏差的原因。（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。位于湖南省長(zhǎng)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)。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(chǎng)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。 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。 國家體育場(chǎng)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。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(jiǎn)單的說明和介紹。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》。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(cè)參數(shù)。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(cè)的實(shí)測(cè)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)。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)。 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。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。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。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。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。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。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(cè)的區(qū)域及構(gòu)件。 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 simula