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

1、在我國高層、超高層建筑迅猛發(fā)展以及人們對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，得以在實際工程中得到廣泛的應用。由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)跨度一般比較大，荷載效應也比較大，而且施工過程及周邊相連的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均會對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力造成影響，使得結(jié)構(gòu)的受力比較復雜。本文以成都來福士廣場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”單元法對該鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工過程和

2、結(jié)構(gòu)竣工時的受力進行了模擬分析，并對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)受力的影響因素進行了分析，明確了各因素對結(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變力學和施工力學等基本理論為基礎(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施工過程分析方法，介紹了“生死”單元法和分步建模法，并對比了二者的優(yōu)缺點，確定本文采用Ansys“生死”法進行模擬計算，并從理論上說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 T1塔樓主入口鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工過程進行了模擬分析，得出施工過程中結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大位移值和應力值，并定量說明了施工過程對本結(jié)構(gòu)最后受力狀態(tài)的影響。
　　③分別采用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轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的應力狀態(tài)；采用 beam188單元建立模型，模擬了轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)施工過程中及結(jié)構(gòu)建成投入使用后活荷載滿布時的應力狀態(tài)。通過對比三種單元類型模擬的結(jié)果，說明此類結(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。
　　④以有限元軟件 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，桁架的受力會減小。支撐結(jié)構(gòu)剛度增加，桁架的受力會減小，反之受力會增加，對桁架下弦桿的影響最為明顯；支撐結(jié)構(gòu)剛度的增大，也會使得支撐結(jié)構(gòu)對轉(zhuǎn)換桁架的約束增強，其本身的受力也會增加，可能會造成支撐結(jié)構(gòu)