三塔连体超高层结构施工阶段竖向变形研究

连体超高层结构的施工周期长,结构时变特性显著,需要进行结构竖向变形规律研究。以某非对称三塔连体超高层为工程背景,依据竖向刚度等效原则,建立了该结构的简化模型并验证了其正确性。通过有限元分析了该类结构的竖向变形规律。基于简化模型研究了塔楼上部结构的施工顺序及连廊与塔楼的刚接时机对整体结构的竖向变形和关键构件内力的影响规律。研究结果表明:三塔连体超高层结构的最大竖向变形发生在连廊处,且该处的变形趋势会发生明显突变,收缩徐变引起的变形占总变形的32%～35%。塔楼上部结构的施工顺序对塔楼间的变形差异及连廊腋部关键构件的内力影响均不大,而连廊与塔楼的刚接时机对整体结构的竖向变形及内力的影响较大,适当延迟连廊与塔楼的刚接时机有利于整体结构变形差异与关键构件内力的控制。     

深圳平安金融中心施工阶段竖向变形实测与计算分析

以在施工的深圳平安金融中心为研究对象,在结构关键楼层布设光纤光栅应变传感器,实现对整个塔楼高度范围内竖向变形的全面监控。根据8种施工工况下的实测应变,采用线性插值法计算了塔楼各层的竖向变形,并采用有限元法进行了施工过程仿真分析,提出了结合实测数据和有限元模拟的同比例法验证了线性插值法的可靠性。结果表明,用于深圳平安金融中心的竖向变形监测方案可以对该结构竖向变形提供有效的监控,也可为其他超高层建筑竖向变形监测提供参考。     

某塔楼施工模拟及非荷载效应分析

某环球金融中心D座塔楼结构主要屋面的高度为311.4m,整体结构施工过程较长,结构竖向构件在施工过程中的受力及变形状态与弹性分析不同。此外,塔楼核心筒结构有两次斜墙收进,因而在施工过程中会出现明显的水平位移,影响高速电梯的运行。本文考虑混凝土收缩和徐变的影响,对该塔楼进行施工模拟分析,研究该结构长期竖向变形规律以及产生的附加内力,分析出塔楼由于斜墙收进在重力作用下产生的水平变形,为后续设计和施工提供参考和依据。     

上海某超高层塔楼施工技术风险研究

在上海某超高层建筑塔楼施工技术风险研究中,结合类似工程经验和现场实际情况,将材料时变特性对结构竖向变形的影响确定为施工过程关键风险控制因素。通过计算机仿真模拟施工过程,针对不同施工速率对结构竖向变形进行了分析,计算表明施工速率对结构竖向变形影响甚微。为此,按照5d/层施工速率的施工进度方案,对巨型柱、核心筒竖向变形,以及两者之间的变形差进行了分析,确定了符合实际施工情况的构件预抛高值。通过事先控制,规避了施工风险,达到了预期设计要求。     

超高层结构竖向变形与伸臂桁架安装控制方法研究

为在施工过程中采取有效的施工措施,控制完工后结构实际标高与设计标高的差异值以及伸臂桁架的附加应力,以西安金融中心为分析模型,综合混凝土收缩徐变理论、时变结构力学及有限元法等对不同伸臂桁架安装方案下的结构进行施工全过程仿真模拟,得到了施工过程中结构各层竖向变形变化规律以及不同安装方案下伸臂桁架附加应力。分析结果表明,混凝土收缩徐变在整个施工过程中所占竖向变形比例为47%～59%,伸臂桁架安装越早,结构封顶时产生的附加应力越大。结合控制论思想提出控制目标,通过实例给出超高层结构竖向变形与伸臂桁架安装控制方法,并验证方法的有效性。研究结果对超高层结构竖向变形变化规律的掌握具有参考价值,所研究的竖向变形和附加应力的控制方法对后续巨柱核心筒结构超高层施工具有指导意义。     

上海中心大厦考虑施工过程的竖向变形及差异分析与研究

根据CEB-FIP 1990规范中关于混凝土收缩、徐变的规定,按照施工顺序建模加载,考虑混凝土收缩徐变、施工标高调整、伸臂桁架连接固定时间、竖向钢构件预调整量等因素,结合结构高度580 m的上海中心大厦超高层建筑结构,分析计算了超高层结构中巨型柱与核心筒剪力墙的竖向变形及差异.分析表明,在重力荷载作用下,上海中心塔楼结...     

超高层建筑施工过程竖向变形差控制技术研究

随着超高层建筑的不断发展,超高层建筑尤其是混凝土核心筒-外框钢结构超高层在施工过程中的竖向变形产生的相关问题引起各方关注。超高层建筑施工过程中的竖向变形差控制是难点之一,若处理不当,会影响施工安装、引起结构附加内力等问题。首先对超高层建筑竖向变形差的概念进行阐述,并进行了超高层建筑施工过程中竖向变形的理论推导。之后,对超高层结构施工过程竖向变形有限元分析方法进行介绍。在此基础上,对控制超高层建筑竖向变形差的措施进行分类,并对典型工程施工过程竖向变形控制进行分析,提出经济合理的控制方法。     

超高层混合建筑结构竖向变形差计算分析

超高层建筑塔楼施工中存在的较大技术难点是结构竖向变形差的调整。以上海汇丰银行大厦为背景,研究了在竖向重力荷载作用下,钢-混凝土混合结构的外围巨型柱与核心筒之间的竖向变形差。分析表明,整体结构模型与施工阶段模型的分析结果存在着较大的差异,在实际运用中应采用考虑混凝土时变特性的施工阶段模型;施工速率对结构竖向变形的影响不大,可以忽略不计;结构中刚度很大的桁架层对减小巨型柱与核心筒之间的竖向变形差作用显著。最后根据仿真分析的结果,并考虑了施工中的标高补偿之后,确定了符合实际施工情况的构件预抛高值。从而规避了施工质量风险,达到了设计预期要求。     

宁波新世界广场5号地块稀疏外框柱超高层塔楼施工模拟分析

对宁波新世界广场5号地块稀疏外框柱超高层塔楼分别采用一次加载模型、分层加载模型、构件施工时间差模型进行了考虑材料时变效应的施工模拟分析,分析了不同荷载施加方式对核心筒剪力墙和框架柱竖向变形、竖向变形差及杆件内力等的影响。研究表明,施工过程中荷载施加方式对结构内力和变形影响较大,结构设计时应根据结构特点选取合适的计算模型进行计算;收缩徐变引起的混凝土累积竖向变形占竖向构件总变形比例较大,施工阶段核心筒收缩徐变变形占总变形比例达45%;施工过程中由荷载施加方式和材料时变效应对结构造成的不利影响,可在构件设计阶段采用强度包络设计方法或施工阶段采取补偿变形差的方式来予以考虑。     

超高层钢管混凝土柱框架-核心筒结构施工阶段收缩徐变分析

施工模拟是超高层建筑结构设计的重要内容。施工过程中结构的材料参数、几何参数、荷载和边界条件等都随施工进程而改变,施工结束后的内力和变形与施工过程、时间效应密切相关。利用Midas/gen有限元软件,对某超高层建筑结构进行了考虑混凝土收缩徐变影响的施工模拟研究,分析了收缩徐变对核心筒和框架柱竖向变形、竖向变形差及内力等因素的影响;并对不同施工方案下结构的竖向变形差异及风振影响等问题进行了研究。     

钢骨混凝土框架-核心筒超高层混合结构竖向变形研究

钢骨混凝土框架-核心筒超高层混合结构竖向变形对结构的长期安全稳定影响显著。基于混凝土弹性、徐变和收缩变形的理论分析,推导了超高层建筑考虑结构施工过程的徐变计算式,依此建立了考虑超高层混合结构体系分级循环施加变荷载的竖向变形计算方法,并分析了施工过程对内外结构竖向变形差异的影响,最后,以深圳平安金融中心为工程背景,研究了超高层混合结构竖向变形规律和内筒与外框架的变形差异。结果表明：所提方法对超高层混合结构竖向变形的预测结果与工程实际测量结果误差较小,可反映超高层建筑的长期竖向变形及变形差的发展规律;超高层建筑竖向变形呈中部大、两端小的鱼腹形,结构施工期间,竖向变形最大值发生在中部位置,并随着服役期的延长,竖向变形最大值所在楼层逐渐上移;在施工期间,弹性压缩变形最大,徐变次之,收缩最小,而竣工后,徐变和收缩占总变形的比例不断增加,深圳平安金融中心竣工50a后的徐变收缩变形将达到弹性压缩变形的2~3倍;内筒剪力墙竖向变形比外框架柱大,且单层结构施工周期越短,内外结构长期变形差越大,核心筒超前外框架施工层数越多,变形差越大。     

钢骨混凝土框架-核心筒超高层混合结构竖向变形研究

钢骨混凝土框架-核心筒超高层混合结构竖向变形对结构的长期安全稳定影响显著。基于混凝土弹性、徐变和收缩变形的理论分析,推导了超高层建筑考虑结构施工过程的徐变计算式,依此建立了考虑超高层混合结构体系分级循环施加变荷载的竖向变形计算方法,并分析了施工过程对内外结构竖向变形差异的影响,最后,以深圳平安金融中心为工程背景,研究了超高层混合结构竖向变形规律和内筒与外框架的变形差异。结果表明:所提方法对超高层混合结构竖向变形的预测结果与工程实际测量结果误差较小,可反映超高层建筑的长期竖向变形及变形差的发展规律;超高层建筑竖向变形呈中部大、两端小的鱼腹形,结构施工期间,竖向变形最大值发生在中部位置,并随着服役期的延长,竖向变形最大值所在楼层逐渐上移;在施工期间,弹性压缩变形最大,徐变次之,收缩最小,而竣工后,徐变和收缩占总变形的比例不断增加,深圳平安金融中心竣工50a后的徐变收缩变形将达到弹性压缩变形的2～3倍;内筒剪力墙竖向变形比外框架柱大,且单层结构施工周期越短,内外结构长期变形差越大,核心筒超前外框架施工层数越多,变形差越大。     

停工对超高层竖向变形的影响分析

基于混凝土结构国际联盟颁布的CEB-FIP 2010《混凝土结构设计规范》推荐的混凝土材料收缩徐变模型和有限元数值模拟,对河南省某超高层结构考虑停工影响的结构竖向变形进行分析。探讨停工四个月条件下,超高层结构各楼层竖向变形以及变形随时间的发展变化规律,核心筒与外框柱之间竖向位移差沿结构竖向的分布以及随时间的发展变化规律,并揭示考虑停工条件下结构竖向变形分布规律以及随时间发展变化的内在原因。通过对比分析停工与不停工两种条件下超高层结构竖向变形分布及其随时间发展规律的异同,说明停工对超高层竖向变形分布及其随时间的发展规律均有较大影响,在进行超高层结构竖向变形分析时,必须按照实际施工流程考虑停工的影响。     

杭州国际博览中心物业塔楼施工模拟计算分析

杭州国际博览中心物业塔楼为钢-混凝土混合结构,施工过程中存在明显的结构竖向变形累积问题。运用MIDAS软件对结构进行了阶段施工仿真分析,根据结构的设计要求定义各施工阶段的材料参数、几何参数、荷载边界条件等,考虑施工过程中混凝土的徐变收缩效应,研究了在竖向荷载作用下结构体系的竖向变形。分析结果表明,整体模型与施工阶段模型的分析结果存在较大差异,在施工过程中应考虑混凝土的时变特性和阶段施工对结构的影响;钢-混凝土组合柱与核心筒剪力墙均存在着较大的竖向变形差;桁架部分底层柱在不同施工阶段下的荷载作用响应变化明显;桁架部分南端柱与北端柱间的竖向位移差较大,施工过程中该部分桁架的安装应该受到重视。     

巨柱框架-核心筒-伸臂桁架结构体系施工过程的动态模拟

考虑高强混凝土的收缩、徐变对竖向变形及结构应力的影响,运用有限元软件,结合武汉中心工程实例,对巨柱框架-核心筒-伸臂桁架结构体系施工过程进行力学模拟和受力性态分析。计算结果表明:在重力与施工荷载作用下,楼层的标高位置与设计位置存在变形差异,最大变形差异发生在塔楼中间部分;核心筒超前施工对塔楼的竖向变形存在一定的影响,但对整体变形影响较小,可以在施工过程中通过找平进行调整。     

天津泰安道五号院施工监测与数值模拟分析

超高层建筑施工周期较长,施工过程中结构力学性能不断发生变化。为研究超高层结构施工过程中的变形和应力规律,以天津泰安道五号院为背景,对结构进行施工全过程监测,得到结构在施工过程的变形和应力数据。建立了考虑施工过程的有限元模型,综合施工模拟数据与监测数据对竖向变形及应力发展规律进行分析。研究结果表明:施工过程中结构竖向变形随施工进度稳定增长;竖向变形差和关键构件应力在整体变化规律和极值上吻合较好;构件应力水平较低,安全储备较高,证明了泰安道五号院施工方案的合理性。     

超限高层施工过程结构竖向变形规律研究北大核心CSCD

以陕西省延长石油科研中心大厦超高层项目为对象,运用MIDAS/Gen软件,考虑结构刚度、几何形态、边界条件、施工荷载以及材料性质的时变特性,对结构进行施工过程仿真模拟,对传统加载模拟、未考虑找平施工模拟和考虑找平施工模拟三种计算方案下的结构竖向变形进行对比分析,并对外框柱、核心筒的竖向变形组成成分以及不同施工找平措施下二者竖向变形差进行对比分析。结果表明:考虑找平的施工模拟计算结果与传统加载模拟和未考虑找平的施工模拟计算结果差异较大,得到的结构施工竖向变形规律表现为中间大、两端小;弹性变形对结构竖向总变形起控制作用,徐变变形次之,收缩变形影响最小;混凝土收缩、徐变以及施工找平因素对结构竖向变形规律影响较大,不容忽视。     

西安金融中心超高层施工竖向变形分析研究

为在施工过程中采取有效的竖向变形控制措施,控制完工后结构实际标高与设计标高的差异值在一定范围内,并减小因核心筒与巨柱竖向变形差引起的结构附加应力,选取CEB-FIP预测模型,根据实际施工进度建立结构有限元分析模型,考虑混凝土收缩徐变、施工找平等因素,综合有限元法、单元生死、分步加荷等技术对不同施工模拟方案下的西安金融中心结构进行材料、几何及边界条件时变模拟,得到了施工过程中结构各层竖向变形以及核心筒与巨柱竖向变形差的具体数值及变化规律。分析结果表明,混凝土收缩徐变对结构竖向变形影响较大,在整个施工过程中所占比例为47.33%~58.59%;在对计算结果进行深入研究的基础上,给出预变形控制建议措施,对后续巨柱核心筒结构超高层施工具有指导意义。     

超限高层施工过程结构竖向变形规律研究

以陕西省延长石油科研中心大厦超高层项目为对象,运用MIDAS/Gen软件,考虑结构刚度、几何形态、边界条件、施工荷载以及材料性质的时变特性,对结构进行施工过程仿真模拟,对传统加载模拟、未考虑找平施工模拟和考虑找平施工模拟三种计算方案下的结构竖向变形进行对比分析,并对外框柱、核心筒的竖向变形组成成分以及不同施工找平措施下二者竖向变形差进行对比分析。结果表明:考虑找平的施工模拟计算结果与传统加载模拟和未考虑找平的施工模拟计算结果差异较大,得到的结构施工竖向变形规律表现为中间大、两端小;弹性变形对结构竖向总变形起控制作用,徐变变形次之,收缩变形影响最小;混凝土收缩、徐变以及施工找平因素对结构竖向变形规律影响较大,不容忽视。     

广州周大福金融中心施工过程中压缩变形数据分析与研究

主体结构压缩是超高层施工过程中需要重点监测及控制的关键要素之一。为实时了解主体结构在不同施工阶段的压缩量,并探索出一种切实可行的超高层压缩变形测量与控制方法,广州周大福金融中心项目部对主塔楼施工全过程进行系统的压缩变形监测,深入摸索压缩变形产生的原因、影响因素、变形速率以及在大楼建设过程中采用的预加压缩值方法。