施工模拟中分步建模法的改进实现方法及应用

针对当前分步建模法存在的刚度矩阵修正和新增结构定位等问题,提出了将每个施工阶段分为初始时刻和结束时刻进行分析的方法.在此基础上,提出了钢结构施工过程分析中结构刚度矩阵修正的新方法.同时,针对新增构件定位及结构位形定位问题,提出了修正设计位形定位法.最后,对现有分步建模法的实现方法进行了改进.基于Matlab软件平台,编制了改进分步建模法的计算模块,模拟分析2层刚架结构的施工过程,并与状态变量叠加法、生死单元法、一步成型法进行对比.结果表明,本文的刚度矩阵修正方法及修正设计位形方法正确、有效、计算精度高.

经脉幕墙钢骨架结构的非线性内力计算及设计

目的为解决经脉钢骨架设计过程中的强度、刚度以及复杂力学的传递路线问题,研究异型空间钢骨———经脉钢骨架结构整体体系轴力分布、局部部分轴力分布以及整体体系的位移.方法以泰州医药城会展中心一期工程经脉幕墙分部工程为研究对象,采用修正曲梁刚度方程,并考虑薄壁材料非线性以及小变形大应变的几何非线性改进型有限元数值计算手段.结果经脉幕墙异型空间钢结构的内力分布不均匀且不同位置之间内力差值较大,内力与位移存在一定的关联性,其最大轴力和最大弯矩分别是110.2 kN和9.8 kN.m,最大位移是30.5mm,其分布情况与经脉钢结构形状、薄壁杆件的尺寸以及所处空间位置相关.结论数值计算的结果表明应力分布不均匀且相对集中,并主要集中在BEAM层,同时水平X方向的位移值较Y、Z方向较大,对结构体系的合位移直接影响最大,经脉幕墙钢结构设计及使用中控制X方向的位移是控制其变形的最有效措施.