某玻璃采光顶支承结构设计与施工过程模拟分析

在玻璃建筑中,单层索网用于屋面采光顶时很难做到大空间,因为水平布置的单层索网采光顶很难满足大跨度对刚度的要求。结合北京某建筑玻璃采光顶支承结构方案,提出一种多次杂交的结构支承体系,即单层索网+张弦梁杂交支承结构,以提高单层索网在其面外的刚度,然后对单层索网、张弦梁及杂交整体支承结构体系的设计指标进行了研究。另外,对本工程施工全过程进行模拟分析,包括张弦梁的安装、单层索网拉索的张拉、玻璃的安装等。

托梁拔柱施工过程模拟和抗连续倒塌能力分析

为研究相关结构抗连续倒塌能力,应用OpenSEES有限元软件建立结构的三维模型,对某高层框架结构托梁拔柱的施工过程进行模拟,对改造前后结构抗连续倒塌能力进行分析。利用OpenSEES有限元软件中共用节点单元和remove element命令,实现对钻孔截柱过程的模拟,模拟得到被拔柱的柱顶竖向位移全过程曲线,与实测被拔柱顶竖向位移曲线吻合良好。利用OpenSEES有限元软件以非线性动力拆除构件法计算得到改造前后拔柱处竖向位移时程曲线和钢筋最大伸长率,依据国内外的连续倒塌判定准则。研究结果表明:该房屋在改造前后均具有足够的抗连续倒塌能力,该模拟分析方法可供类似加固改造工程设计和施工监控参考。

复杂随形拱壳混凝土结构施工过程模拟与方案优化

考虑随形拱壳混凝土结构形状复杂、施工过程受力变化大等因素的影响,结合现有混凝土结构施工方案和施工过程数值模拟方法,建立了大型复杂随形拱壳混凝土结构施工阶段模拟的有限元分析模型,有效模拟了大型复杂随形拱壳混凝土结构施工阶段的受力状态。通过计算各阶段模板支撑体系荷载设计值和拱壳结构的内力大小,并调整模板拆卸方式和拱壳上部结构施工次序进行施工方案优化设计。分析结果表明,通过改变逐层模板拆卸方式和拱壳上部结构施工次序,能调控模板支撑体系和拱壳结构受力的状态,优化后的施工方案既能满足模板支撑体系设计要求,又能保证拱壳结构的安全性。

南京牛首山树状结构施工过程模拟和施工监测

南京牛首山树状结构的施工空间狭小、施工平台薄弱和大型设备不能进驻,根据其特殊施工环境提出了自平衡提升工法。对自平衡提升过程中可能产生的平面外位移问题,设计了双支撑胎架方案解决。利用3D3S空间结构设计软件对施工全过程进行了模拟,同时对树状结构提升全过程进行了施工监测,模拟结果和监测结果吻合较好。研究表明自平衡提升施工法能够满足特殊施工条件下大型钢结构安装的施工要求,为此类工程的合理施工提供了参考,采用3D3S设计软件对特殊环境下的空间钢结构进行施工预分析是可行的,能有效地提高工程的安全性。

混合结构斜拉索分级张拉施工过程模拟

对上海某创新园区混合结构工程进行施工过程模拟分析,该结构采用钢筋混凝土核心筒-钢桁架-钢框架-预应力拉索结构形式。由于结构形式复杂,筒体之间采用桁架加强的斜拉结构,拉索为结构的主要受力构件,在施工过程中需准确控制张拉索力以达到设计要求,因此采用SAP2000根据预应力拉索设计值进行预应力拆解计算,利用Midas Gen有限元分析软件,进行预应力拉索张拉施工过程模拟,探究结构整体变形及各索力变化规律。结果表明:采用四级循环张拉能够有效控制各拉索内力,对于结构整体竖向变形起到良好的控制作用,为预应力混合结构拉索施工过程提供了参考。

倒Y型索塔下塔柱施工过程模拟与预张拉方案设计

以石首长江公路大桥索塔为研究对象,对倒Y型索塔下塔柱施工过程进行了有限元仿真模拟,掌握了下塔柱结构薄弱开裂位置,并进行了裂缝控制方法研究;采用预张拉方案,在索塔浇筑到中层节段后进行预张拉,调整主塔结构初始节段应力状态及线形效果明显,并可以最大程度地控制塔柱根部的开裂几率。

基于BIM仿真模型的施工过程模拟研究——以科技图书馆建筑施工为例

随着建筑结构复杂化程度的逐步提升以及精细化施工管理的逐步推广,传统粗放式的施工管理经逐渐无法满足当代施工管理的现实需求。基于此种情况,提出了一种基于BIM方针模型的施工过程模拟技术并以科技图书馆建筑为例对这一技术的应用进行了分析。该技术不仅能为施工管理人员提供一个便捷的可视化施工管理窗口,同时也能在一定程度上为复杂施工方案模拟交底提供新的支撑。

某大跨钢桁架屋盖施工过程模拟分析

某体育馆钢屋盖采用正交正放焊接球支座钢桁架结构体系。根据施工现场条件,钢桁架屋盖拟采用地面散拼、分段吊装的方式进行安装,采用各临时支撑点逐级卸载的方式进行卸载。文章采用Midas Gen有限元分析软件建立钢桁架屋盖分析模型,对结构安装及卸载进行施工过程模拟分析。通过模拟分析结果,制订合理的施工方案,确定施工过程中关键控制因素,保障施工安全。

大跨度空间钢结构施工过程模拟及监测

随着科学技术的日益快速发展，为了满足人们对结构越来越高的要求，先后出现了各种大规模和复杂形式的大跨度空间钢结构。大跨度空间钢结构具有受力性能良好、建筑优美和跨越能力大等优点，具有良好的经济性、安全性和实用性。随着近年来高铁项目的规模建设，一些具有跨度大、高度高、面积大和结构复杂的高铁站房钢桁架结构屋盖系统相继建成。

基于3DS Max的水库大坝三维建模与混凝土施工过程模拟研究

本文以某拱坝水利工程中的混凝土施工过程为研究对象,运用3DS Max建立拱坝坝体、施工机械以及施工场景的三维模型,并结合施工组织设计的进度对混凝土施工过程进行模拟,制作出相应的动画,为施工方案、施工工艺及流程提供一种直观生动的展现方式.

南昌站铁路站房屋盖网架施工过程模拟及方案对比分析

针对网架传统施工方案中质量要求高、装配累积误差大、施工难度大、安装精度难以控制等问题,以南昌站铁路站房屋盖网架施工为例,结合现有空间网架施工技术提出了回顶法安装方案。基于ANSYS中的单元生死技术,对传统法和回顶法两种方案的网架拼装过程进行了数值模拟,获得了不同方案施工过程中网架结构的变形及应力状态,并对模拟结果进行了对比分析。结果表明:与传统法施工方案相比,回顶法施工方案能够使网架结构变形及应力有所减小,具有较强的适用性。该研究成果可为类似网架工程的施工安全性和精确成型提供理论依据。

两岔口隧道新奥法施工过程模拟原理及Ⅲ级围岩施工方法

通过湖南两岔口公路隧道施工实例,介绍了新奥法原理及Ⅲ级围岩根据新奥法原理采用的具体施工方法,同时介绍了两岔口隧道施工过程模拟的原理。

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程监测与模拟分析

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程复杂,不同施工方案及阶段结构刚度和荷载变化对结构安全影响不容忽视,但目前国内外对大跨空间结构多进行施工成型后的静力分析,缺乏对复杂结构施工过程中的受力监测与分析。为研究西安某体育馆大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的受力与变形性能,采用有限元程序MIDAS/Gen模拟该大跨空间结构旋转累积滑移施工过程的8个不同阶段,对辐射状倒三角桁架、加强桁架及“Y”型格构柱三类关键构件的应力与位移进行了仿真分析,并与实际监测数据进行对比。结果表明:数值仿真模拟结果与施工实际监测数据吻合较好,验证了数值仿真模拟的可行性;通过预测不同施工阶段结构应力变化及最不利危险施工节点,可为施工阶段健康监测系统的分区建立及关键节点布测提供思路与依据,具有实际工程意义;大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的内力变化较大,最大竖向位移常发生于桁架中间部位的下弦,为保证施工阶段安全性,应对外环桁架竖向腹杆、中心环桁架腹杆及上弦等关键节点进行重点监测及预警,避免施工阶段构件受损,保障施工安全。

高层大跨悬挑结构施工过程有限元模拟分析

高层悬挑结构施工是建筑施工的一个难点,采用ADINA有限元软件进行大跨悬挑结构施工过程模拟,分析高层悬挑结构的“悬挑型钢-钢丝绳”支模体系受力情况。经过模拟分析,得到结论以下:随钢丝绳的预应力从0 kPa增加到935 kPa,型钢的最大弯矩减少了36%;钢丝绳的预应力从935 kPa增加到1870 kPa,型钢的最大弯矩减少了55%,而脚手架轴力绝对值最大值按6.0%~6.1%的幅度增加。

合肥美术馆大跨度异形钢桁架施工模拟研究

合肥美术馆北侧门厅钢结构为四根钢桁架及桁架间连接钢梁组成的四管桁架结构,为保障结构施工的施工安全和安装精度,采用MIDAS Gen 2021有限元软件对桁架结构吊装和临时支撑拆除全施工过程进行模拟分析,结果表明:施工过程中,竖向位移和应力最大点位置均相同,均为HJ1、HJ2下弦杆跨中位置,其中最大竖向变形为14.82 mm,小于《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)中控制挠度的1/400,最大应力为37.5 MPa,小于结构所使用钢材的屈服强度,结构施工阶段应力应变均满足要求,施工方案满足要求。

法门寺合十舍利塔施工过程模拟与实测分析

法门寺合十舍利塔工程具有"塔楼折线往复倾斜"、"空间连体"、"大悬臂"等特点,施工工期紧、难度大,特别是超大悬臂结构的超高空大跨度悬挑施工。为保证施工的顺利进行以及施工时结构的位形满足设计要求,建立合十舍利塔主体结构施工过程跟踪模拟分析的有限元模型,对结构施工进行全过程跟踪模拟分析,得出预调值,绘出结构关键点的位移变化曲线,建议在施工过程中,对结构进行局部加强和在79m―84m标高处手心手背之间设置临时连接桁架。现场测量队对整个施工过程中的应力和变形进行跟踪监测,分析实测参数和理论值偏差原因,表明对结构进行施工全过程分析是有必要的,同时也表明施工中采取的相应措施是可行的、合理的。

基于ANSYS的超高层框架-核心筒结构考虑收缩徐变的施工过程模拟分析

基于ANSYS软件提出一种超高层框架-核心筒结构施工模拟方法。首先采用等效降温法计算混凝土收缩效应,采用ANSYS蠕变计算功能计算混凝土徐变效应,然后利用生死单元功能来实现施工过程模拟,最后通过ANSYS APDL编写程序进行二次开发。并通过对实际工程的施工模拟,分析了施工过程与混凝土收缩徐变对核心筒和钢框架柱的竖向变形、轴力、反力等的影响,为设计与施工的安全性提供参考依据。

某钢桁架负载加固设计及施工模拟分析

钢桁架是工业室外管线支架设计中常见的一种结构形式。因使用不能中断,经常需要在保证上部管网正常工作的情况下对下部支撑钢桁架结构进行负载加固。本工程对某过河管廊桁架结构进行安全性复核,根据现场条件进行负载加固方案选型分析:通过方案比选选定在原桁架上增设第三弦加固方案;为减小负载加固时已存在的体系变形和构件内力,在桁架底部增设临时支撑对桁架进行顶升局部卸载;对桁架顶升和加固施工进行施工过程模拟分析,验证加固和顶升施工方案。桁架加固施工和后续使用均达到设计目标,对今后类似工程的加固具有参考价值。

既有建筑托梁拔柱改造全过程施工模拟分析

既有建筑加固改造分析容易忽略建筑物已经建成这一特点。为了研究既有建筑托梁拔柱加固改造工程的分析方法,分别按照新建建筑与既有建筑对某14层钢筋混凝土框架加固改造工程进行了施工模拟分析。通过对比结构常用的施工模拟方法(一次加载、施工模拟一、施工模拟三)与全过程施工模拟的差异,探讨了现行托梁拔柱设计方法的不足,基于结构建造和后续改造相结合,提出了既有建筑托梁拔柱的全过程施工模拟设计方法,并通过与施工模拟三计算结果对比验证了该方法的必要性。最后,进一步对比分析了采用增大截面法加固转换柱时,按照联合截面和整体截面进行计算的异同点,建议应按联合截面法进行计算,以考虑新旧截面的应变滞后效应。

悬索桥索塔施工过程的模拟分析

宁波庆丰自锚式悬索桥索塔采用弧面结合变截面局部空心结构,且仅在上塔柱处设置一道横梁,构造较复杂,施工难度较大.为更好地进行施工控制本文详细计算了施工过程中塔柱及横梁截面应力及位移的变化,根据固定模板逐段浇筑的施式方案进行了施工过程的模拟,得出施工各工况中塔柱自重应力及位移,并根据分析结果提出施工中应注意的问题.同时为考察成桥后索塔受力性能,本次亦分析了索塔除承受自重外同时承受大缆竖向及水平不平衡荷载工况的情况,从而得出庆丰桥索塔从施工到成桥后的全部工作性能.