大跨度钢结构施工过程结构分析

郝长鑫

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施工中往往会遇见大跨度钢结构，我们要明白其原理，才能更有效、更安全的对其施工，如何从力学角度去分析其结构，保证其安全快速搭建，是我们接下来要讨论的问题。

1 对于大跨度钢力学概述

1.1 力学概述

建筑力学是一种缓慢的施工力学。随着建筑结构的不断变化，我们必须分析机械分析过程中各种工作状态的结构稳定性。一般来说，在施工和施工中，对于某些跨度结构，需要增加一些临时支撑系统，并与原有结构相结合构成工作系统。

目前施工力学中使用更多数据值的方法主要包括：一般单位法。在单位持续增加或减少的情况下，对区域变化的分析是不方便的，因为电网需要不断分析。

时变元素法。一般离散网格不变，但求解区域的变化通过改变单位来分析，但其不足之处在于数值积分稳定性不强。

拓扑改变方法。该地区变化的解决方案通常基于拓扑花园，并且时变时间数量的不足不会影响计算的有效性。由此可见，在我国项目数量不断增加的背景下，上述方法的不足，都是未来钢结构力学研究的重要方面。

1.2 施工特点

大跨度钢结构具有较强的刚度，因此该结构变形的可能性较小，因此可以从线性理论的角度分析其结构，以求解力学方程。大跨度钢结构的电缆网和膜结构都是柔性结构。这些结构的剪切和抗弯曲性相对较低。其配置主要取决于张力和张力的分布。对于整个大跨度钢结构，它是通过变形来避免外部荷载对其自身的影响，这个理论在结构分析中起着非常重要的作用。基于以上分析，刚性结构，半刚性结构和柔性结构各有其特点，并且在力量上也有很大差异。随着越来越多的大跨度钢筋的应用，设计师在分析施工结构时必须结合施工特点和结构特点，并将分析方法运用到实际工作中，使设计更加稳定。为了确保施工质量和施工安全[1]。

2 大跨度钢结构施工过程的结构分析方法

2.1 结构原理分析

一般情况下，大跨度钢结构需要连续施工，其应力条件总是变化的。前一阶段的位移和内部力量将对下一阶段产生一定的影响，需要每个阶段的位移和内力。比如更全面的分析，才能真正提高其施工安全性和可靠性。同时，施工分阶段进行，其相应的指标也在不断变化：预应力，约束，温度等必须可靠地跟踪，以便准确反映其结构。随着中国建筑业的快速发展，有限元的发展越来越快。例如，在处理混合计算时，应该使用以下软件应用程序：MANSYS，MSC等，这可以极大地提高各种结构形式的操作的准确性。 。

可以看出，上述平台的开发和研究是当前结构分析的重点，也是未来重要趋势之一。从机械分析的整体情况来看，运动过程的描述通常使用拉格朗日公式进行。通常在分析增量非线性时使用它更多，并且可以实时执行对象的每个点的变化。跟踪需要通过增量迭代方法计算，以便在结构元素增加之前的结构状态是重要基础的情况下，能够使用结构元素的增加状态作为其最终状态，并且增加结构要素的数量对结构影响的综合分析具有重要意义。因此，当外部负载变化时，结构的外部负载也将相应地改变。如果温度负载发生变化，则需要将负载的变化添加到原始负载数组中并重新计算以真正了解其结构变化。

2.2 结构分析方法

目前，新构建主要有四种情况，并且还有四个相应的原则：如果新构件未连接到原始构件，则新节点坐标是节点的设计坐标;如果出现新节点，它的位置应该根据结构和相关节点的延伸方向来确定，以确保其未知坐标的合理性;如果有新的构建，但没有新节点，构建的长度就是两点。相应的距离;如果有新的构建，但两个构建的节点相同，则需要根据这两个点的特定条件来确定节点的位置。

因此，在合理使用上述四个原则，确定新节点的坐标时，需要结合相关公式，充分利用相关坐标，余弦值，节点数等，才能真正保证精度的新节点坐标。从上述四个原则的实际应用来看，前两个原则主要是新建造尺寸与建模相同时，后两者在新建建筑长度不断变化时更为常用。在施工过程中构建影响，需要进行全面的分析以减少组件安装的难度。在新版本未连接到原始版本的情况下，其具体计算应以设计坐标单元激活的方式完成。

2.3 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。

图1（原始构件和新增单元和节点示意图）

从上图我们可以看出，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(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(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(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：是新增节点 o 在 i 方向的坐标值；为相连的已有节点 j 在 i 方向的坐标值；

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 是新构件与已有构件相连的节点数；M 为与第 j 个已经有节点相连的新增构件数。

4 结束语

大跨度钢结构施工过程中结构分析中会存在很多计算，这更要求我们在计算的同时一定要保障数据准确性，这样在施工中才能保障安全，减少失误。

[1] 黄艳.大跨度钢结构施工过程中的问题分析[J].才智,2014,(31):349.