论文大跨度钢结构施工过程中结构分析是大学硕士与本科跨度毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写柱距和跨度图解方面论文范文。
摘 要：大跨度钢结构师目前应用最广的建筑结构类型,并且随着近几十年的发展,已经逐步走向成熟.但是,在整个大跨度钢结构施工的过程中,也有很多不可避免的问题.比如构件吊装的稳定性、强度、刚度以及结构的安全性等.如何设计合理的结构,选择一个最佳的施工方案是保证结构施工安全顺利进行的重要保障.本文基于大跨度钢的力学原理及施工特点,对施工过程中的结构进行力学分析,并展开讨论,希望对大跨度钢结构的施工提供一定参考.
关键词：大跨度钢结构；结构分析；施工
1对于大跨度钢力学概述和施工特点
1.1力学概述
对于时变力学来说,可以分为以下三个方面：快速时变力学；慢速时变力学；超慢速时变力学.而在建筑施工当中的力学属于慢速施工力学的范畴.随着建筑结构的不断变化,我们在进行力学分析的时候,要分析其工作各种状态的结构稳定性.通常来说,在建设施工当中,对于一些跨度结构需要增加一些暂时性的支撑体系,以及和原有结构相融合构成工作系统.
而对于大跨度钢来说,若要做到设计和最终成型的结构向吻合,详细的施工结构分析以及计算是不可缺少的,只有通过对结构模型的设立和计算才能制定最佳的施工方案.我们在对大跨度钢结构进行分析的时候,虽然其结构在不断的变化,但是我们可以采取时间冻结法去进行分析,将原本的慢速时变改变为静止状态,以便我们对其力学性能作出分析.
1.2施工特点
大跨度钢结构具有较强的刚度,因此这种结构发生形变的可能性较低,故而我们可以从线性理论的角度来对其结构进行分析,从而解决力学方程.在大跨度钢结构的索网、膜结构都属于柔性结构,这类结构抗剪和抗弯能力较低,它的构形主要取决于张力和拉力的分布情况.而对于整个大跨度钢结构体来说,它是通过形变来避免外来载荷对自身的影响,这个理论在结构的分析当中有着非常重要的作用.基于以上分析,刚性结构和半刚性结构、柔性结构都各具特点,而且在受力上也有很大的区别.随着现在大跨度钢应用越来越广泛,设计人员在对施工结构进行分析的时候,必须要结合施工和结构的特点,将分析方法应用到实际的工作当中来,使得设计的结构更加稳定,从而保证施工质量和施工安全.
2施工力学原理
大跨度钢结构需要阶段性的进行焊接安装,而且必须要保持大跨度钢结构的施工时连续不断的,随着施工的进行,钢结构的受力状态也在不断的变化,在施工的前阶段,钢结构的内力以及位移会对下个阶段产生直接的影响.我们只有对各个阶段的内力以及位移进行深入的分析,才能够保证其准确性.另外,在施工的过程当中,各个方面的指标也都在发生变化,比如预应力、温度等等.因此,我们要对整个过程进行严密的监控,而目前随着ANSYS等有限元分析的发展,也有了一套相应完善的计算分析机制.
在力学的分析过程当中,一般都通过拉格朗日列式（Lagrangian Formulation）来对运动过程进行描述.这种描述方法在增量非线性的分析当中应用广泛,它可以实施对运动物体点位置的变化,结合虚功原理获得单元切割度矩阵：
其中[K]e0是弹性刚度矩阵；[K]e1是几何刚度矩阵；[K]eσ是非线性刚度矩阵.我们通过坐标转换,获得方程：
其中{U}和{F}分别是结构位移列向量和结构荷载列向量.在施工过程当中,影响最大的就是结构发生了改变,而随着构件的不断增加,刚度矩阵也会发生变化.这个时候采用增量迭代方式进行分析,将增加构件之前的状态作为前提.当构件增加时,我们将N作为当前状态,N-1为之前状态,可以得到关系式：
其中[K]N,[K]A分别是因为新增构件引起的刚度矩阵改变和新增刚度矩阵的总刚度贡献.{U}N,{U}A分别为由于构件增加引起的改变后的节点位移列阵和新增节点的位移列阵；{F}N,{F}A分别为由于构件增加引起的改变后的节点力列阵和新增节点的节点力列阵,可得到以下关系式：
同样采用增量迭代的办法求解,即取增加构件前的结构状态作为起始态,增加构件的状态作为终态求解,以此类推,即可全过程考虑构件增加对结构内力和变形的影响.
3施工力学分析方法
我们对于大跨度钢结构的施工力学分析,主要是对新增构件而言.我们可以通过施工力学分析,依据新增构件的大小尺寸判断构件位置的准确度,通过调整结构的变形来保持稳定性.而在实际的施工过程中,绘制对应的施工设计原理图,并且进行受力分析,进行施工力学计算,从而制定有效的方案和保证施工的稳定性.
3.1对构件增加的分析
在大跨度钢结构施工的过程当中,构件增加的情况应该是我们首先要进行分析的步骤.下面,我们便对构件增加的情况进行一些归纳.
从上图1我们可以看出,如果原始构件和新增构件相连,就可以将节点设计坐标堪称是新节点的坐标；根据原始构件设计的长度|KL|和JK的延长线方向,从而确定新节点的坐标0.如图1（a）所示；如果JK是新构件,新增节点就不存在,那么构件的长度就等于J、K节点间变形之后的距离,如图1（b）所示；若JO1/JO2为新增构件,则O1/O2就是同一个节点.如果JO1/JO2不重合,我们就可用算术平均的原则,根据O1/O2来确定新增节点的坐标,如图1（c）所示.
根据以上对新增构件结构的分析,我们可以确定任何一个新增构件的几何位置以及新增节点的空间坐标.通常来说,新增节点坐标可由下面函数表示：
式中：X0i是新增节点o在i方向的坐标值；
Xji为相连的已有节点 j 在 i 方向的坐标值；
Lji为相连的已有构件 j 在 i 方向的余弦值；
是第s根新构件的长度；
N是新构件和已有构件相连的节点数；
M为和第j个已经有节点相连的新增构件数.
3.2施工力学计算方法
总结:本论文主要论述了跨度论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
参考文献：
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