建筑钢结构施工过程温度应力仿真分析方法

摘要

本发明涉及一种建筑钢结构施工过程温度应力仿真分析方法，属于结构工程技术领域。其特征在于：所述分析方法由以下步骤构成：先划分时间-温度场，选取合拢温度，然后加载温度荷载，对建筑钢结构施工过程中的温度作用进行分析。本发明提出的仿真分析方法曾应用于国家游泳中心(“水立方”)项目钢结构施工过程的温度作用分析，并得到施工过程中监测数据的验证，取得了很好的效果。所述施工过程温度应力的仿真分析方法特别适用于对钢结构在施工过程中温度作用的影响进行仿真分析。

主权项

1、建筑钢结构施工过程温度应力仿真分析方法，其特征在于：所述方法是在计算机中依次按以下步骤实现的：步骤(1)，向计算机输入以下参数：所设定的施工温度分段：对于高层建筑，按钢柱的运输长度或吊装重量确定；对于空间结构，把每个连续施工区域作为一个温度区段；在结构连续施工时，根据施工过程中的各时间跨度所对应的施工区域划定；所选取的参考基准温度及时间区段：以当地气象台近10年月平均气温作为参考基准温度；以月作为时间区段；所选取的区段合拢温度：以所述各月参考基准温度作为区段合拢温度，但随不同的季节作相应调整：夏季比月参考基准温度低2℃-5℃；春秋季取月参考基准温度的±5℃；冬季比月参考基准温度高5℃-10℃；同时设定，每层屋盖中各分组的编号，以及每层屋盖中各结构构件的编号；又设定，前一温度区段构件的应力和变形作为下一温度区段的初始应力和初始变形，供所述下一温度区段添加新构件时作温度应力分析使用；步骤(2)，在各个合拢阶段，依次按以下步骤进行建筑钢结构施工工程的温度应力仿真分析：步骤(2.1)：第一合拢阶段无分组合拢情况，仅分析第一合拢阶段内各构件组成的集合的温度作用，步骤如下：步骤(2.1.1)，记录所述集合在施工期间的参考温度，最高气温及最低气温，分别根据最高、最低温度与参考温度之差，计算出所述集合中各结构构件对应的温升和温降；步骤(2.1.2)，采用SAP2000通用分析软件中的模拟施工的顺序加载模块，对温度作用进行非线性有限元仿真分析，并把得到的应力和变形作为第二合拢阶段的初始状态参数使用；步骤(2.2)，第二合拢阶段添加新的结构构件，并按下一步骤进行所述仿真分析：步骤(2.2.1)，记录合拢时的温度，以此作为参考温度，再记录合拢时的最高和最低温度，分别根据最高温度、最低温度与参考温度之差计算出合拢完毕后新的结构构件集合中各构件的温升和温降；步骤(2.2.2)，采用所述SAP2000通用分析软件中的顺序加载模块对温度作用进行非线性有限元仿真分析，并把得到的应力和变形作为下一合拢阶段的初始状态参数使用；步骤(2.2.3)，添加新的结构构件，重复执行步骤(2.2.1)～步骤(2.2.2)”，直到最终合拢阶段为止。