【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑模拟施工，具体涉及一种大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法。
技术介绍
1、初始缺陷是影响大跨度结构承载力的关键问题。初始缺陷可分为整体结构初始缺陷和杆件初始缺陷两大类，其中整体结构缺陷主要指节点位置偏差，而杆件初始缺陷包括杆件的初弯曲、内力初偏心以及残余应力。
2、由于初始缺陷对大跨度结构的静力或动力失稳临界荷载有较大影响，如果在承载力分析中考虑不当，会使得获得的承载能力较实际承载能力偏大，导致结构不安全。传统经验一般通过稳定验算确定大跨度结构杆件的截面尺寸，而不同的初始缺陷又会影响杆件截面的设计，因而在结构静力稳定分析和结构动力响应分析中需要充分考虑结构实际的初始缺陷。
3、杆件初始缺陷的获取一般依据规范进行选取，为单一数值，无法针对性的反映具体结构的实际缺陷水平，存在一定的安全隐患。整体结构初始缺陷分布一般依照规范按最低阶整体屈曲模态采用，框架及支撑结构整体初始几何缺陷代表值的最大值可取为h/250，h为结构总高度。采用上述理论的缺陷可在结构设计前期使用，但是针对于大跨度模块化建筑的施工，由于其建筑施工过程的施工工艺和施工水平的限制进而导致一些施工误差，施工误差可能大于结构设计前期采用的理论缺陷，也会导致施工完成后的结构实际承载力小于设计承载力，因此非常有必要依据实际缺陷对结构承载能力进一步校核，目前大跨度结构杆件实际缺陷获取的参数数量巨大且无法直接使用，无法获取杆件实际缺陷且无法简化处理成实际结构能够使用的缺陷数据，导致依据结构的实际缺陷对结构承载能力进行进一步校核的操
4、本专利技术提供一种大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，通过建立一整套基于杆件实际缺陷并考虑结构整体缺陷的承载能力分析方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，基于结构缺陷数据拟合出整个结构的缺陷，并基于实际缺陷校核结构承载力，对承载力进一步复核，保证结构安全。
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：
3、一种大跨度模块化结构初始缺陷及承载能力分析方法，包括以下施工步骤：
4、s1，获取构件的实际初始缺陷，并转换为构件综合缺陷的等效代表值；
5、s2，建立整个结构的全过程施工仿真模型；
6、s3，基于施工全过程设置结构施工全过程监测点；
7、s4，针对螺栓连接节点对结构原始模型进行调整；
8、s5，进行施工全过程仿真分析；
9、s6，进行各阶段施工全过程检测，并判断是否调整结构模型；
10、s7，判断是否对其结构承载力再次校核；
11、s8，结构承载力校核及加固。
12、进一步地，步骤s1的具体操作如下：
13、s11，获取构件初始缺陷，包含构件初弯曲偏差△i_1、构件截面壁厚偏差△i_2和构件长度偏差△i_3；
14、s12，依据单个构件的初弯曲偏差△i_1和构件截面壁厚偏差△i_2数据建立单个构件的计算模型，对单个构件进行轴向静力作用下稳定承载力分析，求得单个构件的稳定承载力ncrt_i；
15、s13，求得单个构件的等效稳定承载力ncre_i；
16、依据构件的稳定承载力ncrt_i求得单个构件的综合缺陷等效代表值e0_i，假定单个构件等效中心处初始弯曲e0_i_0＝△i_1,第j次调整单个构件等效中心处初始弯曲e0_i_j＝△i_1+h_tz，h_tz初始值为0mm，取值范围为-50～+50mm，其中j为调整次数，得到基于综合缺陷等效代表值的单个构件的等效稳定承载力初始值ncre_i_0和第j次后调整值ncre_i_j；
17、s14，根据构件的稳定承载力ncrt_i和等效稳定承载力ncre_i_0或ncre_i_j差值求得单个构件的综合缺陷等效代表值e0_i_j，判断是否需要调整构件的综合缺陷等效代表值e0_i_j；
18、计算等效稳定承载力ncre_i与构件稳定承载力ncrt_i_j的比值k_i，
19、
20、
21、若k_i＞5％，返回步骤s13，减少h_tz大小直至满足要求；
22、若k_i<-5％，返回步骤s13，增大h_tz大小直至满足要求；
23、若-5％<k_i<5％，此时e0_i取最后一次调整结果e0_i_j，然后进入步骤s15；
24、s15，对单个构件的综合缺陷等效代表值k_eqn_i进行数理统计，选取适用于整个结构综合缺陷的等效代表值；
25、k_eqn_i可按下式计算：
26、
27、其中l_i为构件长度，i为构件编号，n为构件长度区间序号。
28、进一步地，步骤s2的具体操作如下：
29、s21，构建结构的无缺陷理论模型；
30、s22，计算结构的初始缺陷等效荷载；
31、s23，施加结构的初始缺陷等效荷载形成结构分析模型；
32、s24，运用有限元软件对结构分析模型进行基于恒载d和活载l作用下的稳定承载力分析，分别计算得到各个分析模型的稳定承载力系数，并对稳定承载力系数进行大小值对比，取稳定承载力系数最小值对应的结构分析模型作为后续分析的原始模型。
33、进一步地，步骤s4的具体操作如下：
34、s41，采用连接杆代替端板连接处螺栓；
35、s42，确定连接杆的等效预紧力。
36、进一步地，步骤s5的具体操作如下：
37、s51，对结构进行施工全过程仿真分析，增加s41中的连接杆拉力，模拟连接杆处的螺栓施加预紧力，提取出各个仿真分析施工阶段所有节点三维坐标；
38、s52，预测施工过程中模块化屋盖位置坐标；
39、s53，对模块化屋盖模型进行三维放样，依据放样结果判断预测位置坐标是否满足装配要求，满足装配要求则进入下一阶段施工。
40、进一步地，步骤s6的具体操作如下：
41、s61，计算需要调整坐标数据；
42、s62，计算施工监测点预测位移与实际位移的偏差百分比px_i_stk、py_i_stk、pz_i_stk；
43、s63，排除施工过程中监测引起的数据误差；
44、s64，调整结构坐标数据。
45、进一步地，步骤s21中，依据设计模型建立整个施工过程仿真模型；结构中所有节点n_i_stk在整个实际施工过程中的三维坐标为(x_i_stk，y_i_stk，z_i_stk),其中i为节点编号，stk表示初始施工阶段；
46、步骤s22中，依据结构中构件的综合缺陷等效代表值k_eqn_i，计算得到结构假想均布荷载q_i和集中荷载f_i，nk为构件承受的轴力标准值；
47、
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【技术保护点】
1.一种大跨度模块化结构初始缺陷及承载能力分析方法，其特征是，包括以下施工步骤：
2.根据权利要求1所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是，步骤S1的具体操作如下：
3.根据权利要求1所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是，步骤S2的具体操作如下：
4.根据权利要求1所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是，步骤S4的具体操作如下：
5.根据权利要求4所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是，步骤S5的具体操作如下：
6.根据权利要求1所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是，步骤S6的具体操作如下：
7.根据权利要求3所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是：
8.根据权利要求5所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是：
9.根据权利要求6所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是：
10.根据权
...【技术特征摘要】
1.一种大跨度模块化结构初始缺陷及承载能力分析方法，其特征是，包括以下施工步骤：
2.根据权利要求1所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是，步骤s1的具体操作如下：
3.根据权利要求1所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是，步骤s2的具体操作如下：
4.根据权利要求1所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是，步骤s4的具体操作如下：
5.根据权利要求4所述的大跨度模块化结构初始缺陷等效及承载能力分析方法，其特征是...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛家琪，张国军，柴婷婷，黄威振，王明珠，黄维爱，刘鑫刚，黄跃斌，刘铸玮，黄更祥，罗瑞，杜明靖，陈宗林，
申请(专利权)人：中国航空规划设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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