大型复杂钢结构施工力学问题及分析方法

《大型复杂钢结构施工力学问题及分析方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、莲二霸万方数据大型复杂钢结构施工力学问题及分析方法郭彦林刘学武(清华大学土木工程系北京100084)摘要：结构施工过程的力学分析属于施工力学的范畴，是力学理论与土木工程实践相结合而交汇发展起来的新型交叉学科，主要特征在于研究对象的几何参数、物理参数、边界参数，是时间的函数，是耦台时闸与空间的四维力学问题。施工过程“路径”和“时间”效应直接影响施_上阶段厦使用阶段结构的受力性能。现代大型项目的建设要求设计人员须对结构的施工过程进行分析，同时施工人员须预测和控制施工过程中结构内力和变形的发展和变化，以保证施工过程中结构的安

2、全性以及竣工状态结构的内力和位形满足设计要求。通过对大型复杂钢结构施工过程中表现出的诸多亟待解决的施工力学问题及其求解思路与分析方法的探讨，为施工力学学科的研究与发展奠定一定的基础。关键词：锕结构变形内力施工力学CONSTRUCTIONMECHANICALPRoBLBMSANDCoMPUTATIoNALMETHoDSoFCoMPLEX咖ELsTRUCTURESGuoYm小n“uXuewu(D。panment0fcIvilEn舀nee打ng，％啦岫u嘶eIsi‘yBe舢g100084)Ak灯m：Tk踯髓缸lcbonmed

3、ml”co““nesslnlc沁rem如ank蚰dcof吲r眦tion也chn越。盯to蚪嘛．I把mah＆a恤他i}吐叫tllegeomeⅡypro闭∞，血8phyBicalProp甜ieB皿dtllebound丑ryconditio啮ofaresenmhobjectwiUchangewithcon8咖ctiondur“叽．1t扭evidentdlattlledⅢe陀ntconstmc西“p眦es特s蚰dprocedu坤B们Ulead的di睡ⅫndeformaIionandinl帅d如medisbi“咖10ckcdwh

4、hjn8nmctureafter【lmcollslmcti时’isended．Therg如坤astmcn】raldesi印makⅢu毗be髓【j眦t甜㈣阳teb矗a∞mtmcti帅一矗nIshedBtrIIctummeebrhedesi卵帅d船Ⅳice呷i雎m∞出．Itwiukfocu捌onthe∞n咖e五onmedlan证proNemB讲ich瓣麟一。捌hmm8ny1a‘铲and踟piex砬ed$tⅢctu球eonslmc60nalIderecnonpr佻黜sescuⅡentIy．Thknk8y∞nnmc岫mecha

5、rucpmbkl鹏haveb∞“PoIntedout，andIheyarean矗峥zedanddi8cu舳耐cⅢprehe聃ively．Thedi船u日81曲叩t11e盹p加hkⅡBhasofgreatimponancet0funher断e王0Pi“g。onstnlcti佣m盹h跖ic8anderlg抽ee^“gnP曲cBtion．Keyw删幽：sIeel8岫"I山edefomla60nin№m“firceoonstm“onm∞Ⅻc80引言工程结构在建造过程中整个结构的几何形态、刚度及其荷载和边界条件按照一定次序先后形

6、成，描述结构状态的各物理量在不断变化，呈现出结构时变、材料时变和边界时变的特性，其“路径”和“时间”教应直接影响施工阶段及使用阶段结构的受力性能。结构施工过程的力学分析属于施工力学的范畴，是力学理论与土木工程实践相结合而交汇发展起来的新型交叉学科，主要特征在于研究对象的几何参数、物理参数、边界参数，是时间的函数，是耦合Ind峭l^胡ConsImcti彻V耐37．No．9．姗时间和空间的凹维力学问题”’。传统结构设计理论只对使用阶段的结构在不同荷载工况及其组合作用下的效应进行分析，以此来保证建筑结构具有一定的安全性和适用

7、性。而实际结构的自重等恒荷载是在施工过程中随着施工步的推进逐渐施加在结构上的，竣工时恒荷载作用下所产生的内力和变形由各施工步的效应依次累积而成，其大小和分布规律与施工过程“路径”和“时间”第一作者：郭彦林男1958年Jo月出生教授博士生导师E一啪il：gyI@戚Ilgllua．e扎．cn收稿日期：2007一舾一2E工业建筑20们年第37卷第9期1万方数据效应存在某种密切的相关性。因此，不考虑施工过程影响的结构设计理论分析所得到的结果与实际情况存在一定的差别。当施工过程对结构效应影响较大时，特别是结构、材料和边界时变剧烈

8、的大理复杂结构，可能会在施工过程中由于结构丧失稳定性或发生强度破坏而导致工程坍塌事故，也可能会在竣工状态下结构内力和变形过大而导致其在使用阶段与其他荷载效应组合以后呈现较高的安全风险。统计表明．在我国有60％以上的工程结构倒塌事故发生在施工期间，究其原因，相当比例是由于没有考虑施工过程的力学分析”‘21。近年来我国涌现出了越来越多