大跨度体内预应力张弦桁架结构施工模拟分析和监测

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1、DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofStructuralEngineeringConstructionSimulationAnalysisandMonitoringofLargeSpanInternalPrestressedTrussStringStructurebyZhangSiqianSupervisor:SeniorEngineer.YuLiuNovember2013万方数据原创性声明本人郑重

2、声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全

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4、性能、可跨越大空间、空间形体优美合理，符合人们对空间结构不断提高的要求，所以被广泛应用于诸多实际工程中。相对于传统结构，大跨度张弦桁架结构的结构位形，整体刚度和构件内力与预应力状态密切相关。作用于张弦桁架结构的是施工荷载，而不是使用荷载，结构的施工过程是连续变化的，其受力状态也随之不断地变化，结构体系发生内力重分布，可能会出现比使用荷载下更不利的受力状态。施工过程模拟分析的结果，与施工工序、流程和最后竣工对象密切相关，选择合理的施工工序，可以减小结构在施工时的内力与变形，使施工安全、经济、高效，所以进

5、行施工过程模拟分析十分必要，可以合理施工提供依据与参考。在阐述张弦桁架结构的设计与工程应用现状，说明施工模拟分析研究和监测重要性的基础上，本文主要研究内容如下：1、查阅大跨张弦桁架结构施工技术的相关资料，结合实际工程，对安装方法进行了概括总结，并对每个安装方法的特点与适用范围做了总结。2、介绍天津水科院大型水动力试验室（一期）工程张弦桁架屋盖的施工方案及其施工过程中的监测方案；3、总结归纳了施工力学基本原理及施工模拟分析中常用的数值分析方法，应用有限元软件Midas/Gen进行张弦桁架屋盖施工过程的模

6、拟分析，验证张弦桁架施工方案的合理性与安全性；4、进行工程施工全过程跟踪监测，并将监测值与设计值、模拟值进行对比，控制张弦桁架结构的施工过程，并分析施工过程中张弦桁架结构的整体刚度和杆件内力的变化。综上所述，大跨度张弦桁架结构的施工过程模拟分析对合理施工具有重要的参考价值。本文所采用的数值分析方法和取得的实测数据对今后该结构的研究和施工具有指导意义。关键词：大跨度空间结构；张弦桁架结构；预应力；施工过程模拟分析；施工监测I万方数据ABSTRACTTrussstringstructureasahigh-

7、performancespatialstructure.Comparedwiththegeneralsteelstructures,large-spantrussstringstructureisanewtypeoflargeprestressedrigidhybridstructure,isamemberbythebendingandtensionmemberandtheconnectionbetweenthetwostrutscomposition,throughthetensionmembera

8、pplysomepre-tension,sothattheoverallstiffnessofthethreeformaself-balancingsystem.Sincethearchitectureissimple,lightweight,goodmechanicalperformance,canspanlargespacesandspatialformwasnotanyreasonablelinewithpeople'sincreasingdema