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随着经济的发展和社会的进步,在现代建筑结构体系中,大跨度钢桁架作为新型建筑屋面结构得到了越来越多的应用。由于结构新颖,工程规模巨大,空间结构布局复杂,在施工过程中常发生因结构失稳而导致坍塌的安全事故,结构施工过程的稳定性是保证结构安全施工的重要环节。本文以三峡国际会展中心屋盖钢桁架的施工为研究对象,以施工过程中的安全稳定性为考虑环节,主要研究内容包括: 首先对钢屋架本体支撑结构进行了介绍,对钢屋架加工安装的工艺要求进行了规划,在对施工过程中的技术特点及需要重视的关键问题的基础上,科学的选取了结构的安装方案。 其次针对钢屋架本身的支撑承载特性,针对初始设计,对两榀桁架之间跨度过大的现象添加了次梁进行优化,并对新增次梁结构进行了校核。支撑钢牛腿作为整体结构的最终承载体,有必要针对性的对用于支撑的上、下端钢牛腿进行局部细节校核及优化,使之满足安全承载要求。 再次由于钢桁架的吊装与安装过程要保证结构具有很好的安全稳定性,安装过程中一旦发生结构的失稳破坏,就会发生严重的事故。本文基于结构稳定理论,利用有限元分析软件Ansys分别建立了钢桁架主梁吊装的及钢屋架安装过程中的有限元模型,对结构吊装方案及安装过程进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,获得了结构在吊装过程和安装过程中的极限承载载荷及失稳模态,以分析结果确定了结构的吊装方案,并对施工方案进行了验证。针对安装过程中铁板凳在主梁安装时对结构的冲击,建立了结构接触时的瞬态冲击模型,得出结构在安装过程中瞬态冲击效应。 另外,本课题在对结构进行安装过程稳定性分析的基础上,对结构进行了模态动力学分析,得到了结构的固有振动频率和振型,对屋盖结构在屋面结构施工时及最终承载的动力特性进行了研究。