大跨度索穹頂結構施工過程模擬分析.pdf

1、索穹項結構是由美國工程師Geiger提出的一種實用的大跨度空間柔性結構體系,這種結構一經(jīng)問世便以其高效的結構效率引起學術界和工程界的高度重視。國內(nèi)外對索穹項結構動靜力性能的研究已經(jīng)非常成熟,但對其施工成型技術的研究卻很少,這也是影響索穹頂結構工程應用的關鍵因素之一,因此,對索穹頂結構施工成型技術的研究,具有重要的理論意義和實用價值。
　　本文以我國大陸地區(qū)第一個索穹頂結構為工程背景,在查閱大量國內(nèi)外文獻的基礎上,總結了索穹頂結構的

2、優(yōu)點和特點及其工作機理,并針對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀提出了本文的研究內(nèi)容。
　　柔性的索穹頂結構在張拉施工過程中包含大變形、剛體位移和轉動,幾何構形時刻在變化,整個過程都具有強烈的幾何非線性特征,因此,索穹頂結構的施工成型分析必須采用非線性有限元法。
　　索穹頂結構一般的施工方法都是在結構成型態(tài)附近進行張拉,相應的張拉成型分析也是在平衡位置附近的模擬,沒有反應構件從地面直接提升至平衡位置的施工全過程。本文采用逆向模擬的方法,利用大型

3、通用有限元軟件ANSYS的單元生死技術,對索穹項結構整體同步提升的張拉施工過程進行了跟蹤模擬分析,并與實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比,進而驗證了模擬分析的正確性和可行性。
　　為了研究隨機施工誤差對索穹頂結構初始預應力分布的影響,本文將所有拉索的施工誤差作為研究對象,利用ANSYS的可靠度分析(PDS)模塊,基于蒙特卡羅法和響應面法相結合的敏感性分析方法,研究了拉索施工誤差對索穹項結構初始預應力分布的影響,為索穹頂結構的施工提供了參考依據(jù)。