本节基于索网结构非线性有限元分析理论,利用小弹性模量的方法建立误差分析工况,对FAST索网支承结构进行了误差敏感性分析。假定面索索长误差Δ1L、下拉索索长误差Δ2L、外联节点安装误差ΔC及外联索张拉力误差比ΔT的分布模型满足正态分布,首先考虑独立误差因素对索网结构内力的影响程度,再考虑各种误差因素耦合作用对索网结构内力的影响程度,得出主要影响因素(敏感性因素)与次要影响因素(非敏感性因素),以便为FAST的施工精度控制提供依据。通过本节的分析,可以得出以下结论:
(1)面索、下拉索及外联索拉力误差随面索索长误差、下拉索索长误差、外联节点安装误差及外联索张拉力误差比的增加而增加,且均呈现线性关系。
(2)面索索长误差、下拉索索长误差、外联节点安装误差及外联索张拉力误差比引起的面索拉力误差最大的索均位于面索网的边缘处,且均不是外联索,即面索网外缘区域为拉力敏感区域;面索、下拉索索长误差对底部区域的下拉索的拉力影响较大,外联节点安装误差及外联索张拉力误差比对外缘区域的下拉索的拉力影响较大。
(3)面索索长误差对面索、下拉索及外联索的拉力误差影响均是最大的,即面索索长误差对结构内力影响最大,属于敏感性因素;外联节点安装误差及外联索张拉力误差比对各索拉力误差的影响程度比面索索长误差的影响程度稍小,也属于敏感性因素;下拉索索长误差对各索拉力误差的影响程度最小,属于非敏感性因素。(www.daowen.com)
(4)各种误差因素耦合作用时,所产生的拉力误差较各种误差独立作用时产生的拉力误差的叠加更小,说明引入多种误差因素耦合作用后,每个误差因素的敏感性会适当降低。
(5)综合上述误差敏感性分析结果,结合实际施工可达到的精度,初步确定各种误差因素允许范围:面索索长误差Δ1L≤±1.5mm,下拉索索长误差Δ2L≤±20mm,外联索张拉力误差比ΔT≤±5%,外联节点安装误差ΔC≤±50mm,其他可参考相关设计、施工和材料规范。这些施工控制指标已在工程中予以重点监控。
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