(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211388730.4 (22)申请日 2022.11.08 (71)申请人 成都建工第七建 筑工程有限公司 地址 610051 四川省成 都市成华区双林路 33号 (72)发明人 傅宇　陈舸　陈适　王跃江　秦红　 唐静　赵雷　徐涛　贾天宇　 郑晓龙　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 陈法君 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 17/10(2006.01) (54)发明名称 一种钢结构施工过程非线性分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种钢结构施工过程非线性 分析方法， 包括： 步骤一： 建立结构计算模型； 步 骤二： 划分施工模块； 步骤三： 依次激活施工模 块； 步骤四： 施加构件初始缺陷； 步骤五： 施加模 块整体缺陷； 步骤六： 施加载荷， 包括： 向当前施 工模块至少施加自重、 风载荷以及各种施工过程 的承受载荷； 步骤七： 进行非线性计算； 步骤八： 判断是否安装完所有施工模块， 包括： 根据施工 流程， 判断各施工模块是否均已激活完成， 若各 模块均已激活完成进入步骤九， 否则进入步骤 三； 步骤九： 进行卸载分析； 步骤十： 输出施工全 过程的分析结果， 包括： 提取关键控制点的位移 数据， 关键构件的内力响应， 评估钢结构 的安全 性。 提高了大型复杂钢结构的施工安全及安装精 度。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115438417 A 2022.12.06 CN 115438417 A 1.一种钢结构施工过程非线性分析方法， 其特征在于， 所述钢结构施工过程非线性分 析方法包括： 步骤一： 建立结构计算模型， 包括： 建立带临时支撑结构的拟建钢结构的整体计算模 型， 定义材 料参数、 截面尺寸和边界条件； 步骤二： 划分施工模块， 包括： 基于施工流程， 将拟建钢结构的整体计算模型划分为若 干个施工模块； 步骤三： 依次激活施工模块， 包括： 基于施工流 程， 依次激活划分的各施工模块； 步骤四： 施加构件初始缺陷， 包括： 针对当前施工模块中的构件施加初始缺陷； 步骤五： 施加模块整体缺陷， 包括： 针对当前施工模块施加整体初始缺陷； 步骤六： 施加载荷， 包括： 向当前施工模块至少施加自重、 风载荷以及各种施工过程的 承受载荷； 步骤七： 进行非线性计算， 包括： 对当前 结构模块进行非线性计算分析； 步骤八： 判断是否安装完所有施工模块， 包括： 根据施工流程， 判断各施工模块是否均 已激活完成， 若各模块均已激活完成进入步骤九， 否则进入步骤三； 步骤九： 进行卸载分析， 包括： 根据施工流 程， 移除临时支撑， 进行非线性卸载分析； 步骤十： 输出施工全过程的分析结果， 包括： 提取关键控制点的位移数据， 关键构件的 内力响应， 评估钢结构的安全性。 2.如权利要求1所述的钢结构施工过程非线性分析方法， 其特征在于， 所述施工模块中 构件的初始缺陷为半个正弦波方式分布。 3.如权利要求1所述的钢结构施工过程非线性分析方法， 其特征在于， 施工模块构件缺 陷的最大值根据该构件 所采用的截面类别取值， a、 b、 c、 d类 分别取为其构件长度 l的1/400、 1/350、 1/300、 1/250； 施工模块的整体缺陷为当前施工模块 缺陷分布或整体结构缺陷分布。 4.如权利要求3所述的钢结构施工过程非线性分析方法， 其特征在于， 当施工模块的整 体缺陷为当前施工模块 缺陷分布时， 则令施工模块的拼接点 为铰接， 且施工模块处于第一阶整体屈曲模态。 5.如权利要求3所述的钢结构施工过程非线性分析方法， 其特征在于， 当施工模块的整 体缺陷为整体结构缺陷分布时， 施工模块的模态处于整体结构第一阶整体屈曲模态。 6.如权利要求5所述的钢结构施工过程非线性分析方法， 其特征在于， 施工模块整体缺 陷的最大值 为该施工模块 跨度L的1/ 300或该施工模块高度H的1/25 0。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115438417 A 2一种钢结构施工 过程非线性分析方 法 技术领域 [0001]本发明属于钢结构施工技术领域， 尤其涉及一种钢结构施工过程非线性分析方 法。 背景技术 [0002]钢结构建筑近年来得到了大力的推广与应用， 并陆续建成了一批以大跨、 高层为 代表的大型复杂钢结构。 [0003]大型复杂钢结构节点复杂、 构件繁多， 建造过程体系转换动态演变， 许多大型钢结 构的安装过程相当复杂。 不同施工方式会影响最终结构体系的内力和变形， 不仅影响结构 的正常使用， 甚至会影响结构的安全稳定， 对大型复杂钢 结构进行施工过程分析显得尤为 重要。 [0004]传统基于计算长度系数法的钢结构稳定计算方法在施工过程分析中表现出明显 的局限性， 特别是在起吊和安装阶段， 安装单元或构件尚不是设计成形的完整 结构， 其边界 条件具有多变、 不确定且容易遭受随机影响因素干扰的特征， 因此， “不完整的结构状态 ” 下， 要分析施工阶段结构的结构稳定性是非常复杂的， 甚至会由于无法确定计算长度而导 致无法获得稳定性的准确评价， 从而 可能导致 失稳、 引发事故。 加上制造偏 差、 焊接应力、 安 装缺陷等 不可避免的因素， 以及安装建造过程中变形累积的影响。 [0005]因此， 亟需一种能考虑缺陷分布及变形累积的钢结构施工过程非线性分析方法， 保证大型复杂钢结构的施工安全， 提高安装 控制精度。 发明内容 [0006]本发明的目的在于： 为了克服现有技术问题， 公开了一种钢结构施工过程非线性 分析方法， 解决了大型复杂钢 结构建造过程中其力学行为难以精准预测与评价的难题， 提 高大型复杂钢结构的施工安全及安装精度。 [0007]本发明目的通过 下述技术方案来实现： 一种钢结构施工过程非线性分析方法， 其特征在于， 所述钢结构施工过程非线性 分析方法包括： 步骤一： 建立结构计算模型， 包括： 建立带临时支撑结构的拟建钢结构的整体计算 模型， 定义材 料参数、 截面尺寸和边界条件； 步骤二： 划分施工模块， 包括： 基于施工流程， 将拟建钢结构的整体计算模型划 分 为若干个施工模块； 步骤三： 依次激活施工模块， 包括： 基于施工流 程， 依次激活划分的各施工模块； 步骤四： 施加构件初始缺陷， 包括： 针对当前施工模块中的构件施加初始缺陷； 步骤五： 施加模块整体缺陷， 包括： 针对当前施工模块施加整体初始缺陷； 步骤六： 施加载荷， 包括： 向当前施工模块至少施加自重、 风载荷以及各种施工过 程的承受载荷；说　明　书 1/4 页 3 CN 115438417 A 3