新型复杂摩天轮结构施工模拟与控制

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潍坊白浪河摩天轮是世界上首次采用编织网格形式的指环型摩天轮,其施工采用搭设临时支撑体系的高空散装法。本文以此摩天轮为工程背景,对指环型摩天轮结构施工过程进行了数值模拟与应力监测,并提出了针对此结构的合拢方案,所完成的研究内容如下:1)采用有限元软件MIDAS建立摩天轮结构有限元模型,对其钢结构安装、拉索张拉和结构等比例同步分级卸载等施工步骤进行了考虑与不考虑构件安装温度的施工模拟分析,得到了摩天轮结构在各个施工步的最大应力与位移情况,确定了拉索在初次张拉与二次张拉中的初始张拉力,得到了摩天轮在等比例同步分级卸载过程的内力位移变化。2)施工过程中对关键杆件应力值进行了监测,实际监测值与理论计算值进行了对比,二者吻合较好,证明了有限元模拟的正确性。3)对摩天轮结构进行了考虑构件安装温度的预变形分析,以保证其成型后的位型满足设计位型。4)对摩天轮结构进行了温度敏感性分析,分析发现摩天轮结构78m以上部分对温度荷载不敏感,摩天轮底部对温度荷载敏感。针对摩天轮的结构特点,提出了适用于此摩天轮结构的合拢方案,并给出了合拢温度建议值。
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