王金榮 王秀麗 茍寶龍 王雁欣

(1.甘肅建投土木工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,蘭州 730070;2.蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院,蘭州 730050;3.西部土木工程防災(zāi)減災(zāi)教育工程研究中心,蘭州 730050)

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平及人們生活水平不斷提升,近年來,建筑結(jié)構(gòu)逐漸向形式多樣化的趨勢(shì)發(fā)展[1]。大跨度空間結(jié)構(gòu)為了更好地服務(wù)于民眾,呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)輕柔、造型復(fù)雜、外形美觀、施工難度加大等發(fā)展趨勢(shì)。而突破原有的建造模式是為了更好地實(shí)現(xiàn)建筑功能,推動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)新發(fā)展[2]。然而,隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑跨度的增大、結(jié)構(gòu)形式的復(fù)雜以及施工工藝的提升,施工過程中存在的問題越來越多,特別是施工過程中結(jié)構(gòu)的受力及變形越來越受到人們的關(guān)注[3]。大跨度空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展不僅更好地保障了復(fù)雜施工過程順利進(jìn)行,同時(shí)采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)于計(jì)算模型的校核更具重要意義。國內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)大跨度空間結(jié)構(gòu)施工過程模擬及監(jiān)測(cè)做了大量研究工作。陳志華等以某一文化體育活動(dòng)中心鋼屋蓋整體提升施工過程為研究對(duì)象,探討了監(jiān)測(cè)技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用以及溫度效應(yīng)對(duì)施工過程的影響[4]。梁巖等依托某大跨度復(fù)雜斜撐鋼結(jié)構(gòu)建筑,基于MIDAS/Gen建立有限元模型對(duì)施工全過程進(jìn)行模擬分析,并與關(guān)鍵桿件及節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)應(yīng)力和位移進(jìn)行對(duì)比分析[5]。常樂等以某美術(shù)館鋼結(jié)構(gòu)屋蓋施工卸載為研究對(duì)象,通過數(shù)值模擬和施工過程監(jiān)測(cè)對(duì)卸載過程進(jìn)行深入研究,并考慮了溫度作用對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工過程的影響[6]。高喜欣等基于某鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工過程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),提出了靜力監(jiān)測(cè)時(shí)間序列的分段線性化表示方法[7]。劉哲等對(duì)白浪河摩天輪鋼結(jié)構(gòu)施工過程進(jìn)行有限元分析及施工過程監(jiān)測(cè),研究了施工過程中溫度對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形的影響[8]。雷素素等結(jié)合北京新機(jī)場(chǎng)航站樓鋼結(jié)構(gòu)屋蓋施工過程監(jiān)測(cè),詳細(xì)介紹了新型監(jiān)測(cè)技術(shù)在大跨空間結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[9]。

1 工程概況

民勤文化體育中心位于武威市民勤縣,該工程主體結(jié)構(gòu)包括圖1所示左側(cè)的文化中心和右側(cè)的體育中心。各子結(jié)構(gòu)主體均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),文化中心屋蓋采用平面桁架結(jié)構(gòu),東西向桁架主跨度為73 m,南北向桁架主跨度為185 m;體育中心屋蓋采用帶有螺栓球節(jié)點(diǎn)的雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),屋蓋整體呈圓形,直徑為68 m;左側(cè)桁架屋蓋與右側(cè)雙層網(wǎng)殼屋蓋通過中間立體桁架結(jié)構(gòu)連接,呈現(xiàn)出兩種不同結(jié)構(gòu)類型之間的連體屋蓋形式,因此,整體鋼屋蓋受力及變形極為復(fù)雜。

a—三維實(shí)體效果;b—結(jié)構(gòu)示意。圖1 民勤文化體育中心示意Fig.1 A schematic diagram of Minqin County Sports Center

2 監(jiān)測(cè)方案

2.1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

體育中心雙層網(wǎng)殼吊裝施工示意如圖2所示。因工程所在地地處沙漠邊緣,常年晝夜溫差極大,高溫對(duì)于大型鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工極為不利。為了確保西北干旱、高溫、大風(fēng)特殊環(huán)境下大跨度雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)吊裝施工安全,對(duì)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)進(jìn)行安全性監(jiān)測(cè),主要對(duì)吊點(diǎn)附近桿件及鋼結(jié)構(gòu)其他關(guān)鍵受力部位進(jìn)行應(yīng)力與鋼構(gòu)件表面溫度監(jiān)測(cè),從而實(shí)時(shí)掌握各個(gè)吊裝單元在高空起吊中以及后補(bǔ)桿件、胎架支設(shè)完成后的整體結(jié)構(gòu)和局部桿件受力狀態(tài),以防局部桿件應(yīng)力過大而引起局部桿件屈服甚至整體結(jié)構(gòu)失效倒塌。

圖2 體育中心吊裝示意Fig.2 A schematic diagram of sports center lifting

2.2 傳感器選型及工作原理

目前應(yīng)用于大跨度空間結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測(cè)的傳感器主要有光纖光柵式應(yīng)變計(jì)、電阻式應(yīng)變計(jì)以及振弦式表面應(yīng)變計(jì)。光纖光柵應(yīng)變計(jì)雖然具有采集數(shù)據(jù)頻率高、數(shù)據(jù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但因傳感器安裝多為數(shù)個(gè)、易受損,不宜用于復(fù)雜環(huán)境的吊裝施工。而電阻式及振弦式應(yīng)變計(jì)具有安裝便捷、靈敏度高、耐久性好、數(shù)據(jù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),常常用于鋼結(jié)構(gòu)的短期監(jiān)測(cè)。本次吊裝采用如圖3所示振弦式應(yīng)變計(jì),其內(nèi)置溫度傳感器在測(cè)量鋼構(gòu)件應(yīng)變的同時(shí)可直接測(cè)量測(cè)點(diǎn)溫度。其技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 振弦式應(yīng)變計(jì)技術(shù)參數(shù)Table 1 Technical parameters of vibrating string strain gauge

圖3 振弦式應(yīng)變計(jì)示意 mmFig.3 A schematic diagram of vibrating string strain gauge

鋼弦應(yīng)變計(jì)工作原理如式(1)所示,結(jié)構(gòu)受到力和溫度作用后引起應(yīng)變計(jì)的鋼弦振動(dòng)頻率發(fā)生變化,此時(shí),傳感器通過標(biāo)定常數(shù)K1和K2將識(shí)別到的頻率轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)變而輸出。

(1)

式中：ε結(jié)構(gòu)為結(jié)構(gòu)應(yīng)變,10-6;f鋼弦為外荷載施加后引起的鋼弦振動(dòng)頻率;K1,K2為標(biāo)定常數(shù),分別取0.000 951 06和3.754 5。

因鋼結(jié)構(gòu)屋蓋鋼材均采用Q355C,其線膨脹系數(shù)為12×10-6/℃,而應(yīng)變計(jì)鋼弦的線膨脹系數(shù)為12.2×10-6/℃,分析結(jié)構(gòu)在荷載作用下的真實(shí)應(yīng)變時(shí)需要按式(2)消除線膨脹系數(shù)不一致引起的應(yīng)變誤差。

ε結(jié)構(gòu)=(ε1-ε0)+(T1-T0)×(α鋼弦-α結(jié)構(gòu))

(2)

式中：ε結(jié)構(gòu)為消除溫度影響后結(jié)構(gòu)真實(shí)應(yīng)變,10-6;ε0和ε1分別為結(jié)構(gòu)受荷前、后應(yīng)變測(cè)量值;T0和T1分別為結(jié)構(gòu)初始溫度和受荷后溫度;α鋼弦和α結(jié)構(gòu)分別為鋼弦和結(jié)構(gòu)的線膨脹系數(shù)。

2.3 測(cè)點(diǎn)布置

根據(jù)1號(hào)吊裝單元和2號(hào)吊裝單元的吊裝施工過程模擬,選擇吊點(diǎn)附近受力較大桿件及整體結(jié)構(gòu)中變形較大桿件進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測(cè)。綜合考慮結(jié)構(gòu)吊裝受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)吊裝就位后與胎架的整體受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)施工狀態(tài)的監(jiān)測(cè)信息全面性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì),具體傳感器布置方式如圖4和圖5所示,每個(gè)吊裝塊分別布置8個(gè)傳感器,主要布置在雙層網(wǎng)殼的上層弦桿和下層弦桿,安裝完成后的傳感器如圖6所示。

a—上弦傳感器布置及吊點(diǎn)位置;b—下弦傳感器布置。圖4 1號(hào)吊裝單元傳感器布置Fig.4 Arrangements of sensors for lifting unit No.1

a—上弦傳感器布置及吊點(diǎn)位置;b—下弦傳感器布置。圖5 2號(hào)吊裝單元傳感器布置Fig.5 Arrangements of sensors for lifting unit No.2

a—1號(hào)吊裝單元;b—2號(hào)吊裝單元。圖6 現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后的傳感器實(shí)物Fig.6 The sensor physical map after installation

3 吊裝施工過程模擬分析

將圖2所示的一榀雙層網(wǎng)殼分解為1號(hào)吊塊和2號(hào)吊塊,經(jīng)過多種吊裝方案比選,最終按照如圖7所示方式分別進(jìn)行起吊,其中,1號(hào)吊塊鋼絲繩夾角為55°,2號(hào)吊塊鋼絲繩夾角為51°,鋼絲繩均選用6×37規(guī)格,直徑為24 mm。

圖7 吊裝方案示意 mmFig.7 A schematic diagram of lifting scheme

3.1 有限元模型建立

采用MIDAS/Gen軟件分別建立1號(hào)、2號(hào)吊塊及拼裝完成后的計(jì)算模型,如圖8所示,分別對(duì)起吊過程及吊裝完成后結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及變形進(jìn)行分析。分析過程中荷載只考慮結(jié)構(gòu)自重,不考慮環(huán)境溫度對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力及變形的影響。桿件鋼材均為Q355C,其彈性模量取206 GPa,密度取7 850 kg/m3,泊松比取0.3。

a—1號(hào)吊裝單元起吊模型;b—2號(hào)吊裝單元起吊模型;c—吊裝及補(bǔ)桿完成后一榀雙層網(wǎng)殼分析模型。圖8 吊裝過程及其計(jì)算模型Fig.8 Lifting process and calculation model

3.2 有限元結(jié)果分析

3.2.1應(yīng)力分析

如圖9a所示,1號(hào)吊塊上弦桿最大應(yīng)力出現(xiàn)在吊點(diǎn)兩側(cè)桿件,為13.9 MPa;下弦桿最大應(yīng)力為25.8 MPa;斜腹桿與豎腹桿應(yīng)力介于2.0～20.6 MPa之間,最大值出現(xiàn)在吊點(diǎn)附近桿件。由圖9b可知,2號(hào)吊裝單元應(yīng)力最大桿件分布規(guī)律與1號(hào)吊裝單元分布規(guī)律一致,上弦桿最大應(yīng)力為23.7 MPa,下弦桿最大應(yīng)力為46.6 MPa,腹桿應(yīng)力介于1.3～23.5 MPa之間。一榀雙層網(wǎng)殼拼裝完成后,網(wǎng)殼兩側(cè)支撐在支座上,中間補(bǔ)桿位置支設(shè)四個(gè)胎架,其應(yīng)力如圖9c所示,上弦桿及腹桿最大應(yīng)力出現(xiàn)在與1號(hào)吊裝單元支座位置對(duì)應(yīng)的上弦桿及斜腹桿上,分別為38.1,37.8 MPa,下弦最大應(yīng)力出現(xiàn)在2號(hào)吊裝塊跨中位置,其值為28.1 MPa。分析結(jié)果表明,吊裝施工過程中桿件應(yīng)力均小于屈服強(qiáng)度,桿件材料均在彈性范圍內(nèi)工作。

a—1號(hào)吊裝單元;b—2號(hào)吊裝單元;c—吊裝及補(bǔ)桿完成后一榀雙層網(wǎng)殼。圖9 未考慮溫度影響時(shí)應(yīng)力云圖 MPaFig.9 Stress nephogram without considering temperature effect

3.2.2位移分析

與圖8所示3個(gè)模型對(duì)應(yīng)的位移分析如圖10所示,1號(hào)、2號(hào)吊裝單元最大位移均出現(xiàn)在與補(bǔ)桿相連的節(jié)點(diǎn)處,最大值分別為4.6,10.3 mm。拼裝完成后的雙層網(wǎng)殼受到兩側(cè)支座及中部胎架的支撐作用,其變形如圖10c所示,1號(hào)、2號(hào)吊裝單元跨中位移最大,分別為4.7,6.1 mm。分析結(jié)果表明,吊點(diǎn)位置選取及胎架支設(shè)位置合理,結(jié)構(gòu)在起吊及安裝施工過程中變形較小,能夠滿足安全要求。

a—1號(hào)吊裝單元;b—2號(hào)吊裝單元;c—吊裝及補(bǔ)桿完成后一榀雙層網(wǎng)殼。圖10 未考慮溫度影響時(shí)豎向位移云圖 mmFig.10 Vertical displacement nephogram without considering temperature effect

4 監(jiān)測(cè)結(jié)果與有限元結(jié)果對(duì)比分析

4.1 監(jiān)測(cè)結(jié)果

起吊前分別對(duì)1號(hào)吊裝單元和2號(hào)吊裝單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,即溫度和應(yīng)變初始值;吊塊在高空吊運(yùn)過程中又進(jìn)行一次采集數(shù)據(jù),即溫度和應(yīng)變的起吊值;兩個(gè)吊裝單元吊至支座位置后,迅速支設(shè)胎架并將中間桿件補(bǔ)齊,待整個(gè)施工過程完成且一榀雙層網(wǎng)殼變形穩(wěn)定后再進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集,即后補(bǔ)桿件完成值,具體數(shù)據(jù)記錄如表2和表3所示。溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,吊裝單元擱置在拼裝場(chǎng)地未起吊時(shí)桿件表面溫度較低,當(dāng)?shù)跹b單元吊離地面后,隨著太陽照射范圍擴(kuò)大及吊裝單元在高空停留時(shí)間增長,桿件表面溫度有所升高,且上弦桿件溫度高于下弦桿件溫度,主要是因?yàn)樯舷覘U件照射充分而下弦桿件被腹桿等稍有遮擋使得上下弦桿件溫度分布不均勻。

表2 1號(hào)吊裝塊溫度及應(yīng)變實(shí)測(cè)值Table 2 Measured values of temperature and strain of lifting unit No.1

表3 2號(hào)吊裝塊溫度及應(yīng)變實(shí)測(cè)值Table 3 Measured values of temperature and strain of lifting unit No.2

4.2 考慮溫度影響的施工過程分析

為進(jìn)一步分析溫度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的影響,利用上述3.1節(jié)有限元模型對(duì)3個(gè)工況進(jìn)行溫度作用下的吊裝分析。1號(hào)吊裝單元上弦桿溫度取表2中測(cè)點(diǎn)1-1、1-2、1-3及1-4起吊值的平均值,為45.1 ℃;下弦桿溫度取測(cè)點(diǎn)1-5、1-6、1-7及1-8起吊值的平均值,為41.1 ℃;腹桿溫度取45.1 ℃和41.1 ℃的平均值,為43.1 ℃。2號(hào)吊裝單元上弦桿溫度取表3中測(cè)點(diǎn)2-1、2-2、2-3及2-4的起吊值的平均值,為49.5 ℃;下弦桿溫度取測(cè)點(diǎn)2-5、2-6、2-7及2-8的起吊值的平均值,為47.6 ℃;腹桿溫度取49.5 ℃和47.6 ℃的平均值,為48.6 ℃。分析施工完成后的一榀雙層網(wǎng)殼時(shí),溫度取表2和表3共16個(gè)測(cè)點(diǎn)完成值的平均值,為45.2 ℃。

1號(hào)、2號(hào)吊裝單元應(yīng)力分析結(jié)果如圖11a、圖11b所示?？芍嚎紤]溫度作用后的吊裝塊最大應(yīng)力均出現(xiàn)在吊點(diǎn)附近上弦桿,最大應(yīng)力分別為197.3,249.2 MPa。施工完成后的一榀雙層網(wǎng)殼應(yīng)力分析結(jié)果如圖11c所示?？梢?最大應(yīng)力出現(xiàn)在后補(bǔ)的下弦桿件上,最大值為144.9 MPa?？紤]溫度影響的3個(gè)施工過程的位移分析結(jié)果如圖12所示,最大位移分別為6.3,6.5,9.6 mm,位移大小與不考慮溫度效應(yīng)的位移分析結(jié)果相差不大,但是1號(hào)、2號(hào)吊裝單元最大位移出現(xiàn)的位置發(fā)生改變,由原來的補(bǔ)桿連接位置變化到跨中位置。分析結(jié)果表明,在吊裝施工過程中溫度對(duì)桿件的應(yīng)力大小影響最大,考慮溫度影響的最大應(yīng)力是不考慮溫度影響的最大應(yīng)力的3.8～7.6倍,對(duì)于位移的影響主要是改變了最大位移出現(xiàn)的位置。

a—1號(hào)吊裝單元;b—2號(hào)吊裝單元;c—吊裝及補(bǔ)桿完成后一榀雙層網(wǎng)殼。圖11 考慮溫度影響時(shí)應(yīng)力云圖 MPaFig.11 Stress nephogram considering temperature effect

a—1號(hào)吊裝單元;b—2號(hào)吊裝單元;c—吊裝及補(bǔ)桿完成后一榀雙層網(wǎng)殼。圖12 考慮溫度影響時(shí)豎向位移云圖 mmFig.12 Vertical displacement nephogram considering temperature effect

4.3 監(jiān)測(cè)應(yīng)力與計(jì)算應(yīng)力對(duì)比分析

不考慮與考慮溫度作用的兩種情況的有限元分析得到的計(jì)算應(yīng)力和監(jiān)測(cè)桿件的實(shí)測(cè)應(yīng)力對(duì)比分析結(jié)果如圖13所示。由圖13a可以看出,1號(hào)吊塊測(cè)點(diǎn)1-2兩個(gè)計(jì)算應(yīng)力相差最大,為25.9 MPa;不考慮溫度效應(yīng)時(shí),測(cè)點(diǎn)1-2計(jì)算應(yīng)力與實(shí)測(cè)應(yīng)力也是相差最大的,差值為24.5 MPa,考慮溫度效應(yīng)時(shí),測(cè)點(diǎn)1-4應(yīng)力差值最大,為2.97 MPa;其他測(cè)點(diǎn)應(yīng)力實(shí)測(cè)值與考慮溫度效應(yīng)的應(yīng)力計(jì)算值差值均不大于11 MPa,且測(cè)點(diǎn)1-5、1-6、1-7實(shí)測(cè)應(yīng)力大于計(jì)算應(yīng)力。由圖13b可以看出,對(duì)于2號(hào)吊塊,測(cè)點(diǎn)2-3的三個(gè)應(yīng)力差值均為最大,兩個(gè)計(jì)算應(yīng)力差值為113.7 MPa;不考慮溫度效應(yīng)的計(jì)算應(yīng)力與實(shí)測(cè)應(yīng)力差值為91.5 MPa;考慮溫度效應(yīng)的計(jì)算應(yīng)力與實(shí)測(cè)應(yīng)力差值為22.2 MPa;其中,測(cè)點(diǎn)2-5、2-6、2-7實(shí)測(cè)應(yīng)力大于計(jì)算應(yīng)力。由圖13c可以看出,對(duì)于施工完成后的一榀雙層網(wǎng)殼,考慮溫度與不考慮溫度的計(jì)算應(yīng)力最大差值、實(shí)測(cè)應(yīng)力與不考慮溫度效應(yīng)的計(jì)算應(yīng)力最大差值均出現(xiàn)在測(cè)點(diǎn)1-6,其值分別為21.2,25.4 MPa;實(shí)測(cè)應(yīng)力與考慮溫度效應(yīng)的計(jì)算應(yīng)力最大差值出現(xiàn)在測(cè)點(diǎn)1-5,為6.9 MPa。分析結(jié)果表明,考慮溫度作用時(shí)的桿件應(yīng)力與實(shí)測(cè)應(yīng)力更接近,很有必要在實(shí)際吊裝施工過程分析中考慮實(shí)際環(huán)境溫度對(duì)結(jié)構(gòu)受力性能及變形的影響。引起實(shí)測(cè)應(yīng)力超過計(jì)算應(yīng)力的原因可能有：起吊過程不平穩(wěn)時(shí)被測(cè)桿件發(fā)生擾動(dòng),引起應(yīng)力變化;吊裝施工均在民勤縣的6月9：00—17：30時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行,環(huán)境溫度較高,溫度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力影響較大,實(shí)測(cè)應(yīng)力超出計(jì)算應(yīng)力的測(cè)點(diǎn)多數(shù)為下弦桿件,因下弦桿件受上弦桿、腹桿、施工機(jī)械等遮擋較多,使得桿件溫度分布不均勻,溫差較大,有限元計(jì)算時(shí)下弦采用平均溫度,引起計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的偏差。對(duì)于上述實(shí)測(cè)應(yīng)力高于計(jì)算應(yīng)力的桿件,實(shí)測(cè)應(yīng)力與不考慮溫度效應(yīng)的計(jì)算應(yīng)力比值范圍為1.2～3.4,實(shí)測(cè)應(yīng)力與考慮溫度效應(yīng)的計(jì)算應(yīng)力比值范圍為1.0～1.3,因此,在有限元分析中,建議采用荷載效應(yīng)放大的方式來考慮內(nèi)力增大的效應(yīng)。結(jié)合上述分析結(jié)果,對(duì)于不考慮溫度效應(yīng)的有限元模型,荷載效應(yīng)放大系數(shù)取3.5,對(duì)于考慮溫度效應(yīng)的有限元模型,荷載效應(yīng)放大系數(shù)取1.5。

a—1號(hào)吊裝單元;b—2號(hào)吊裝單元;c—一榀雙層網(wǎng)殼桿件。圖13 吊裝桿件應(yīng)力Fig.13 Stresses of members during lifting

5 結(jié)束語

本文對(duì)民勤體育中心雙層網(wǎng)殼起步架吊裝施工過程進(jìn)行了有限元分析,基于分析結(jié)果驗(yàn)證了吊點(diǎn)位置選擇的合理性以及有限元分析中考慮溫度作用的必要性,將實(shí)測(cè)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得到的具體結(jié)論如下：

1)吊裝過程中實(shí)測(cè)應(yīng)力與不考慮溫度作用時(shí)的計(jì)算應(yīng)力差值可達(dá)91.5 MPa,因此,在結(jié)構(gòu)吊裝施工過程有限元分析中應(yīng)結(jié)合實(shí)際吊裝環(huán)境充分考慮溫度作用對(duì)吊裝單元應(yīng)力和變形的影響。

2)鋼結(jié)構(gòu)吊裝單元起吊過程中應(yīng)力受溫度影響較大,且上下弦桿及腹桿溫度分布不均勻,本文結(jié)合實(shí)測(cè)溫度及應(yīng)力的對(duì)比分析,建議在進(jìn)行有限元分析時(shí)腹桿溫度可比上弦桿溫度低2.5 ℃,下弦桿溫度可比上弦桿溫度低5 ℃,使得計(jì)算應(yīng)力更趨近于實(shí)測(cè)應(yīng)力,兩者差值在0.3～22.2 MPa之間。

3)由于起吊不穩(wěn)定及溫度荷載分布不均勻等因素,使得部分桿件實(shí)測(cè)應(yīng)力高于計(jì)算應(yīng)力,建議在有限元分析階段采用增大荷載效應(yīng)的方法考慮內(nèi)力增大的影響。不考慮溫度效應(yīng)的計(jì)算模型荷載效應(yīng)放大系數(shù)取3.5,考慮溫度效應(yīng)的計(jì)算模型荷載效應(yīng)放大系數(shù)取1.5。