随着钢结构设计和施工工艺的不断进步,国内新建了众多大型钢结构建筑,其结构形式日益新颖,构造越来越复杂,结构跨度越来越大。钢结构施工过程中通常需要进行吊装作业,偏载是影响吊装过程安全性的重要因素,需要加以重视。因此,对偏载作用下大型钢结构吊装过程进行力学分析,具有一定的理论意义和重要的工程应用价值。本文以我国某核电站核岛建设中大型钢结构为具体对象,对该结构吊装安装过程进行力学分析,重点研究风载以及自身偏心荷载对结构变形的影响,解决偏载下吊装过程中结构的安全性问题,主要工作如下:1.总结了计算风工程以及偏载吊装找形分析理论通过总结钢结构吊装背景和研究现状,阐述了现行吊装过程中存在的一些安全隐患,说明验算偏载影响下吊装过程安全性的必要性。围绕风载和结构自身偏心这两种主要的偏载因素,介绍了计算风工程理论和偏载结构找形分析理论,为偏载下吊装过程分析提供理论依据。2.模拟分析了平均风作用下的结构响应利用流体计算软件Fluent,对平均风作用下结构表面稳态风压分布情况进行了分析。将风压结果转换为压力荷载作用在结构上,进一步分析了风致结构响应,与未施加风载时的受力情况进行了对比,评定了风载对结构吊装过程安全性的影响。3.模拟分析了结构偏心对吊装过程安全性的影响通过结构选型对比,综合考虑结构的经济性和安全性,确定了较为合理的结构类型。利用有限元分析软件Midas Gen,分析了不同偏载程度对吊装结构中内力分布的影响,据此给出了提高吊装结构安全性的方案。4.模拟分析了均匀荷载下和偏载作用下结构起吊的全过程利用Midas Gen软件分析了结构荷载试验过程中各阶段吊索中的内力,即分析均匀荷载下不同起吊重量时吊索的索力,为偏载下吊装过程提供对比和参考。利用Abaqus软件模拟了吊装结构在偏载作用下由地面起吊到空中各个阶段时的状态和索力,结果表明偏载对吊索受力分布以及结构安全性影响较大。结合结构吊装实况和加载方案,模拟分析了配重方案对吊装过程的影响,为索力监测提供分析依据。5.实现了典型结构吊装过程的索力监测及安全性分析对典型结构的吊装过程进行了实时索力监测,依据监测结果,指导现场进行了索力调节,实现各吊点均衡受力以及结构的平稳起吊。对吊装工装结构荷载试验、SC单层结构以及SC两层结构的整体移场吊装过程进行了索力监测,将监测结果与模拟结果进行了对比,结果显示模拟分析的索力分布情况与实测值吻合良好,表明制定的吊装方案是有效可靠的。综合上述结果,可以发现:吊装容许下的风载对结构安全性影响有限,可作为次要因素考虑;自身偏心荷载对结构吊装时的索力分布影响较大,需要采取合理的增加配重措施来减小偏载的影响;大型钢结构吊装时应采取一些力学措施来控制偏载对结构的影响,通过索力监测可以有效提高大型钢结构吊装过程的安全性。