太原水上运动中心终点塔钢结构施工过程受力性能分析*

2021-09-17孟宣瑛李立军

施工技术(中英文) 2021年14期

孟宣瑛，李立军

(太原理工大学土木工程学院，山西太原 030024)

0 引言

钢结构施工过程是结构体系和受力状态不断发生变化的过程，在此过程中，结构体系由非完整到完整，临时支撑从搭建到拆除，各阶段研究对象的刚度、边界条件、荷载情况、外界施工环境等均会随之改变。上一个施工步中结构体系受力状态必然会对下一个施工步中结构体系造成不可忽略的影响，工程竣工后，结构在设计荷载下的最终内力和变形是各施工阶段内力变形的叠加累积。其中涉及结构状态的几何非线性、材料非线性及边界条件非线性等问题，研究结构的这种几何形状、物理特性、边界状态等内部参数随时间变化的力学称为时变结构力学。时变结构力学又可分为快速时变结构力学、慢速时变结构力学和超慢速时变结构力学，施工力学则属于慢速时变结构力学。施工力学分析的数学基础是时变数学，几何参数、物理参数、边界参数均为时间函数，因此，控制方程为变系数微分方程或时变边值条件。使用的数值方法主要包括有限单元法、时变单元法、拓扑变化法等。而单元生死技术和分步建模技术正是目前施工过程力学分析研究和应用较为广泛的方法，本文主要采用单元生死技术进行分析。