某钢结构施工仿真分析（正式）

博物馆钢结构施工仿真分析分析计算内容成都博物馆新馆钢结构安装过程结构应力与设计状态不一样，整个结构系统尤其是轮胎框架卸载过程中的结构转换，结构应力从轮胎框架转移到结构本身，部分组件的力特性可能发生变化，因此，为了确保结构的安全，在建设过程中必须计算几个关键条件。根据营造前程序的分析结果，预先调整结构元件的大小和安装位置。施工过程中需要计算分析内容。(1)安装和卸载过程几何分析(2)安装卸载过程组件的应力计算分析(3)元件大小和安装的预先调整值两种计算软件的分析与选择结构计算使用通用有限元程序MIDAS(版本7.8.0)。三种模型分析计算模型使用空间三维实际标尺模型，该模型根据实际安装和卸载顺序执行施工过程分析。在主结构中，悬挑桁架的腹板和地下一个大型桁架的腹板以桁架为单位模拟，其馀构件以梁为单位模拟，楼板以板为单位模拟，核心筒以墙为单位模拟。构造过程分析中考虑的荷载工况由三种类型的恒荷载dl组成。活捉ll；温度负载T(T表示温度升高，T表示负温度)。设计准则概述在下表中。表1设计规范概要序号负载符号名字说明1DL结构自重钢结构和辅助结构自重(结构理论重量)2LL活荷载施工期间的临时人员，机械荷载(150kg/m2，暂挂，即1.5kN/m2)3t加热荷载将室温设定为25 ，根据20的温差考虑加热负载。4T-冷却荷载根据-20温差考虑冷却载荷。在计算模型中，轮胎框架考虑了作为安装单元提供的实际规格，主要由钢管格子架隔开。钢复合轮胎框架及悬臂桁架轮胎框架。由于搁板支承反作用力是拉力，因此该搁板必须结束操作，并将搁板模型的上部和结构连接构件视为“仅限压缩单元”。计算模型轮胎框架三维轮胎框架布局4个施工工艺分析4.1模拟过程根据安装单位的施工方案，将施工过程分为安装22个阶段，消除第一阶段。4.1.1安装过程(主要针对钢结构构件，楼板和核心筒随钢结构自下而上)第一阶段安装地下-20m部分1钢柱地下-16m钢梁第二阶段安装地下-第三阶段安装12m钢梁地下-12m以上第2节钢柱的四阶段安装5级地下-8m钢梁安装步骤6安装悬臂桁架的轮胎框架步骤7将在地下-4m、0m和中间层安装钢梁和悬挑桁架步骤8将在东南角安装轮胎机架第九阶段安装地面第一节钢柱10步地面西开敞厅轮胎框架安装步骤11将安装地面4.5米的钢梁在步骤12中，将在地面9.0m处安装钢梁和外层1轴网第13步安装地面第2节钢柱步骤14在中心门孔安装轮胎机架步骤15将安装12.5m、16m的钢梁和外层2轴网步骤16将安装地面19.5m、23m的钢梁和外部第3层轴网步骤17将安装地面3，4节钢柱东厅安装轮胎机架的18个步骤步骤19将安装地面26.5m、30m的钢梁和外层4轴网在步骤20中，安装同侧网格轮胎机架在步骤21中，将钢梁和屋顶钢梁安装在地面34.0m处在步骤22中，将安装屋顶板、外部轴网檐沟构件和某些构件填充4.1.2卸载过程在实际施工中，支架卸载的目的是使用放置在临时轮胎框架顶部的千斤顶缩短卸载。卸载方法根据变形调整、均衡卸载原则，通过置于支架上的千斤顶多次循环微减，进行“负载平衡转移”。4.1.2.1卸下轮胎施工期间需要卸载的值是该期间结构的负荷产生的变形值，从该项目卸载时存在的负荷包括结构自重和相应的楼板自重，根据计算的模型，计算此组合条件下轮胎框架支撑的垂直变形值。卸载每个支撑前后的垂直位移值和必须卸载的总位移如下(支撑编号与轮胎框架编号匹配):轮胎帧数图表表2各支承的垂直位移和卸载值轮胎框架点编号卸载前垂直位移卸载后垂直位移卸载整体位移DZ (mm)DZ (mm)DZ (mm)1-0.40-9.288.882-0.55-7.657.103-0.68-5.765.084-0.93-4.663.735-0.55-9.719.166-0.16-10.149.987-0.19-9.819.628-0.14-8.978.839-0.16-7.797.6310-0.15-5.765.6111-0.18-4.244.0612-0.13-8.278.1413-0.35-8.458.114-0.13-7.747.6115-0.39-7.226.8316-0.13-7.116.9817-0.30-7.096.7918-0.11-6.616.519-0.37-6.456.0820-0.13-5.455.3221-0.28-4.624.3422-0.26-3.793.5323-0.30-3.232.9324-0.15-6.196.0425-0.22-5.715.4926-0.08-4.934.8527-0.46-4.514.0528-0.11-3.903.7929-0.15-3.793.6430-0.07-3.223.1531-0.13-2.902.7732-0.07-2.142.0733-1.96-7.335.3734-0.14-3.273.1335-0.23-2.932.7036-0.11-2.041.9337-3.22-5.802.5838-3.94-6.742.8039-2.13-3.671.5440-2.36-6.374.0141-1.52-5.173.6542-2.92-6.113.1943-2.75-4.902.1544-4.12-6.592.4745-2.81-5.943.1346-2.13-3.411.2847-5.90-8.602.7048-3.28-6.753.4749-0.87-4.003.1350-0.51-4.113.651-4.21-8.494.2852-3.16-6.523.3653-4.53-10.696.1654-1.88-6.404.5255-3.25-7.764.515610.842.927.9257-1.21-4.743.5358-3.77-4.881.1159-2.07-6.574.5060-2.22-6.394.1761-5.17-10.104.9362-3.10-7.844.7463-4.50-9.134.6364-1.95-7.145.1965-1.71-5.633.9266-1.93-3.031.1067-2.63-4.782.1568-3.78-8.024.2469-5.21-8.723.5170-3.55-10.016.4671-3.71-12.688.9772-2.47-10.157.6873-2.53-7.394.8674-4.21-10.065.8575-1.07-8.277.276-2.73-8.145.4177-1.95-8.696.7478-2.22-3.150.9379-5.01-8.683.6780-3.09-8.525.4381-2.74-8.675.9382-4.11-5.991.8883-2.31-5.773.4684-9.97-12.222.2585-1.90-2.470.5786-2.64-3.641.087-2.76-4.701.9488-8.47-10.922.45如上表所示，在支承处，所有轮胎框架卸载的总位移在10mm以内，卸载量小，卸载一次以确保杰克和沙箱卸载处于同一阶段，对结构的强度刚度和整体稳定性影响不大(见下文)。也就是说，有一种完全卸载的方法。轮胎框架的23阶段拆除、整体结构卸载4.2变形分析为了更直观地响应结构的变形分布，楼板单元和墙单元不可见。4.2.1安装过程变体第一阶段的变形最大值为0.03mm，发生在第一根钢柱上第二个阶段表示最大9.88mm的变化，发生在-16m的斜梁上三阶段变形最大为9.92mm，发生在-16m的斜梁上四阶段变形最大为9.92mm，发生在-16m的斜梁上五阶段变形最大为12.48mm，发生在地下桁架弦上六阶段变形最大为12.48mm，发生在地下桁架弦上7阶段变形最大为32.15mm，发生在门孔底部的钢梁上8阶段变形最大为32.15mm，发生在门孔底部的钢梁上9阶段变形发生在门孔底部的钢梁上，最大值为32.24mm10阶段变形发生在门孔底部的钢梁上，最大值为32.24mm11阶段变形发生在门孔底部的钢梁上，最大值为32.33mm12阶段变形发生在门孔底部的钢梁上，最大值为32.38mm第13步表示最大32.50mm的变形，发生在门孔底部的钢梁上14阶段变形发生在门孔底部的钢梁上，最大值为32.50mm15阶段变形发生在门孔底部的钢梁上，最大值为32.75mm16阶段变形发生在门孔底部的钢梁上，最大值为33.07mm17阶段变形发生在门孔底部的钢梁上，最大值为33.21mm18阶段变形发生在门孔底部的钢梁上，最大值为33.21mm19级变形