环带转换桁架作为超高层建筑体系加强层的重要组成部分,由于其独特的抗侧性能和荷载的转换作用,在现代超高层建筑体系得到了广泛的应用:一方面,环带转换桁架与其他支撑结构、伸臂桁架及斜撑共同组成加强层,共同抵抗外荷载如风荷载或地震作用;另一方面,环带桁架作为转换桁架,将楼面上的荷载通过环带桁架传至巨柱,起到转换作用。但由于环带桁架为超高、超大跨度、超重的双层平面桁架,且其巨柱结构怪异、节点复杂、钢板厚度大(有的达到150mm以上),构件尺寸大、重量大材料等级较高(一般为Q345GJC,甚而有大量的Q390D,Q420D和Q460E),基于以上的特点,环带转换桁架在施工时给施工人员带来了极大的不便,因此本文就环带转换桁架在施工过程的力学性能进行分析研究。本文基于大型有限元软件ABAQUS软件,建立单个环带桁架和一层环带转换桁架体系的有限元模型,对其在施工过程的受力性能进行了仿真监测分析,分析环带桁架在安装过程应力和变形的变化,明确初始缺陷和残余应力对钢结构的受力性能影响,并对巨柱复杂节点进行了分析研究,以期为工程实际施工提供指导,主要工作包括以下几个方面:(1)基于ABAQUS有限元软件,对带状转换桁架在施工过程进行仿真监测,主要包括施工过程的应力、变形和支座变形等,并就其不同的施工安装顺序以及整体安装进行了对比分析,分析不同安装方法过程中桁架的应力路径和时变效应,以此来指导施工方案的合理性。通过对安装过程的监测,可以对后续安装过程中的起拱效应提供指导。(2)基于一致缺陷模态法,用有限元软件ABAQUS对考虑初始缺陷的桁架进行受力分析,比对初始缺陷对环带转换桁架的影响,并对桁架中巨型钢结构在焊接过程中产生的残余应力进行了初探。(3)对整个环带转换桁架体系进行了施工仿真监测,分析在施工过程中柱子的位移变化,桁架应力及变形的变化,桁架平面内、平面外的位移变化,分析了各个桁架在安装过程中是否对其他桁架有所影响。基于巨柱与桁架连接的复杂性,最后分析了巨柱复杂节点在施工前和施工后节点受力的不同影响程度。