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有限元方法在钢结构厂房吊装中的应用

张小明  
【摘要】: 本文论述了吊装技术在大跨度钢结构中的应用,分别讨论了大跨度钢结构吊装原理,吊点吊高的选择,并以上海浦东国际机场美国UPS转运中心工程为例,阐述典型大跨度钢桁架吊装技术。主要包括以下内容: 1.大跨度钢桁架的吊装技术 详细介绍了大跨度钢结构施工技术的发展和大跨度钢结构常规施工方法。 2.大跨度钢桁架重心的求法 在实际工程中,由于钢桁架的重心确定计算比较繁琐,以空间桁架为例子,由空间桁架重心坐标公式来求出本文研究的钢桁架的重心。 3.钢桁架吊点高度的选择 应用目标函数满意法,建立了起吊高度变化与绳索索力的数学关系模型,分析了当目标函数处于最佳选择范围时,得出理想的钢桁架起吊高度取值范围,解决以往依靠经验得出吊高的问题。 4.钢桁架吊点设置的研究 提出将应变能方法应用于钢桁架两点吊装施工中,以钢桁架不同两点吊组合为变量,进行ANSYS软件的应变能数值模拟分析,计算出处于最小应变能组合下的两点吊组合,分析并得出结构单元的杆件内力和节点位移都处于较合理的状态,因此该吊点约束组合可以认为是最佳吊点组合。 5.工程实例 结合上海浦东国际机场美国UPS转运中心工程为实例,使用商业有限元ABAQUS软件详细分析了在不同吊点下钢桁架的应力应变情况,同时验证了吊高选择和吊点设置的合理性和科学性。对于促进吊装技术理论的完善和安全有着重要的实践意义。


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