钢结构安装过程的变形分析、结构安全监测及控制措施
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钢结构安装过程的变形分析、结构安全监测及控制措施
1.XX大厦钢结构安装全过程分析
1、XX大厦钢结构部分安装全过程分析方法说明
大型高层结构的安装施工过程是一个从局部到整体、从不完整到完整的过程，施工过程中伴有结构形态的变化，不同施工阶段有不同的结构形态和不同的受力特性，而且每个施工阶段的边界条件和所受荷载也都是不同的。在一个阶段结束后，结构暂时处于某个平衡状态，继续安装下一阶段的结构时，由于变形的不协调，新安装部分往往会对原成形结构产生影响，两者协同变形达到新的平衡状态。这种受力特点和设计状态是不同的。因此通过拼装过程的验算来模拟每个阶段的结构受力情况是很有必要的。
构件在拼装各阶段中经历了复杂的受力转变过程，这种转变对于构件本身和整体结构都会发生不同程度的影响，因此有必要考察在整个拼装过程中各个阶段钢结构的位移、内力及支反力的变化以保证施工过程的安全性。
施工分析采用了钢结构计算软件MSTCAD进行模拟，特别是利用累积计算技术对整个安装过程进行了跟踪计算。在安装过程中不断有新构件加入到原有结构，导致原有结构的受力状态不断变化：其上一安装阶段的结构内力和位移必然会对下一阶段的内力和位移产生影响，因此需要对每个阶段的内力和位移进行跟踪计算，准确计算结构的内力和位移的累积效应。
安装过程验算只考虑按结构构件重量实际分布的结构自重，不考虑动力系数；同时考察安装过程中温度作用的影响，以及风荷载对高层钢结构的作用。
通过有限元分析验算可了解各个施工阶段已完成结构的位移变化、受力特征，为施工的顺利进行提供了安全保证。
2、XX大厦钢结构部分安装全过程各阶段受力分析
计算模型
整体结构经协同分析，考虑核心筒刚度对钢结构部分响应的影响。下面截取钢结构部分应力与位移图如下。（注：前两步为地下结构施工阶段）安装过程各阶段应力图
第三步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第四步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第五步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第六步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第七步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第八步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第九步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十一步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十二步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十三步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十四步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十五步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十六步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十七步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十八步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第十九步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第二十步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第二十一步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第二十二步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第二十三步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第二十四步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第二十五步: 单元应力分布图（单位N/mm2）
第二十六步: 单元应力分布图（单位N/mm2）安装过程各阶段位移图
第一步: Z向位移图（单位mm）
第二步: Z向位移图（单位mm）
第三步: Z向位移图（单位mm）
第四步: Z向位移图（单位mm）
第五步: Z向位移图（单位mm）
第六步: Z向位移图（单位mm）
第七步: Z向位移图（单位mm）
第八步: Z向位移图（单位mm）
第九步: Z向位移图（单位mm）
第十步: Z向位移图（单位mm）
第十一步: Z向位移图（单位mm）
第十二步: Z向位移图（单位mm）
第十三步: Z向位移图（单位mm）
第十四步: Z向位移图（单位mm）
第十五步: Z向位移图（单位mm）
第十六步: Z向位移图（单位mm）
第十七步: Z向位移图（单位mm）
第十八步: Z向位移图（单位mm）
第十九步: Z向位移图（单位mm）
第二十步: Z向位移图（单位mm）
第二十一步: Z向位移图（单位mm）
第二十二步: Z向位移图（单位mm）
第二十三步: Z向位移图（单位mm）
第二十四步: Z向位移图（单位mm）
3、XX大厦钢结构部分安装全过程各阶段温度效应分析
发生+2℃温差时的各施工阶段钢结构温度效应分析，考虑了温度的不均匀分布影响。以此作为参照温差，考察各个施工阶段应控制的温差。
1）、各阶段应力图
施工到第十段时结构在+2℃时的应力图（单位：N/mm2）
施工到第十六段时结构在+2℃时的应力图（单位：N/mm2）
施工到第二十一段时结构在+2℃温差下的应力图（单位：N/mm2）
施工到第二十四段时结构在+2℃温差下的应力图（单位：N/mm2）
施工结束时结构在+2℃温差下的应力图（单位：N/mm2）
2）、各阶段位移图