深圳平安金融中心施工监测与模拟研究

以在建的深圳平安金融中心为工程背景,进行了施工阶段的健康监测与施工全过程模拟研究。施工阶段健康监测以结构的竖向变形、关键部位应力以及荷载监测为主,施工全过程模拟根据实际施工进度并考虑材料的时变效应对结构进行有限元建模分析。结果表明:核心筒的累计竖向变形大于巨柱,累计竖向变形与所处施工阶段和结构高度有关,施工压缩预调方法可以有效补偿结构的累计竖向变形;结构应力随着施工的进度而均匀变化,上部结构每施工1层,核心筒压应力约增加0.09 MPa,巨柱压应力约增加0.11 MPa;在实测荷载作用下,结构层间位移角满足规范要求,结构在施工阶段是安全稳定的;模拟分析结果与实测数据吻合较好,可为类似工程提供参考。     

环境风激励下的深圳平安金融中心模态参数识别

对高度600 m的超高层建筑——深圳平安金融中心在外界环境风激励下的风振响应进行了现场实测。通过安装在塔楼118层的2组加速度传感器测得结构的风致加速度响应,采用经验模态分解法（EMD）与随机减量技术（RDT）相结合的方法计算了结构的自振频率和阻尼比。建立了深圳平安金融中心三维有限元模型,通过有限元分析得出结构的自振频率,并与实测结果进行对比。结果表明:由EMD和RDT相结合的方法计算得出结构1阶横弯自振频率约为0.12 Hz,阻尼比为0.3%~0.6%;结构1阶扭转自振频率约为0.28 Hz,阻尼比为0.8%~1.0%;深圳平安金融中心实测结构自振频率和阻尼比与其他结构高度相似的超高层建筑实测结果相近,且实测结果和有限元分析结果吻合较好,验证了EMD和RDT结合方法分析超高层建筑模态参数的有效性;测试结果可以为超高层建筑设计和相关研究提供依据。     

深圳平安金融中心结构健康监测系统应用

以深圳平安金融中心为平台,设计了一套集成的健康监测系统对塔楼在施工阶段和使用阶段的施工环境、结构荷载和响应进行连续实时监测。本文从项目简介、模块化设计、设备空间布置和硬软件组织架构四个方面介绍了深圳平安健康监测系统的总体概况;详细阐述了监测系统的组成和六个子结构系统的功能,包括传感器系统、数据采集和传输系统、数据处理与评估系统、数据管理系统、结构健康评估系统和支持保护系统,并对监测系统的开发和应用情况进行了简介;模块化的设计思想使各个子结构系统在独立运行的同时,又与其他子结构系统协同工作,并保证了监控体系具有充分的可扩充性和升级能力。最后描述了监测系统在现场施工过程中的注意事项,为其他工程结构健康监测系统的开发和实际应用提供宝贵经验。     

超高层混合结构竖向变形差实测分析

通过对具体实际工程在施工期间竖向变形差的实测分析,可以清楚的了解结构在施工荷载作用下结构的受力及变形、变形差情况。文章以天津市泰安道五号院塔楼工程在施工期间现场实际监测获得的竖向变形差数据进行计算分析,分别从竖向变形差在竖向和平面内的变化情况进行研究,并与软件模拟分析进行比较。这种方法为后续的实际施工及分析结构的安全等提供一定帮助,也为类似工程今后的研究提供借鉴和参考依据。     

超高层框架-核心筒结构施工模拟分析

超高层塔楼整体结构施工过程较长,结构竖向构件在施工过程中的变形状态与弹性分析不同。同时,由于框架柱与核心筒应力水平的不同,在重力作用下会产生不同的轴向压缩量。文章以一栋超高层塔楼为工程背景,采用MIDAS GEN V8.0,考虑收缩徐变,分析塔楼在竖向荷载下竖向变形,研究塔楼竖向变形规律,为设计和施工提供参考。     

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。     

CCTV主楼施工过程结构关键点位的变形监测技术

CCTV主楼双向倾斜的两塔楼在高空通过巨型悬挑结构连成一体,建筑造型独特,在重力荷载作用下,其结构变形特征与常规塔楼存在显著差别。为监控施工过程的安全性、及时反馈指导施工,对施工全过程结构关键点位的三维空间变形进行监测。为验证实测结果的合理可靠性,进行了施工过程模拟计算分析,并计入了地基不均匀沉降和季节温度变化的影响因素。     

深圳平安金融中心重力荷载作用下长期变形分析与控制

以深圳平安金融中心为工程背景,对其进行重力荷载作用下的长期变形分析。考虑混凝土收缩徐变以及竖向构件含钢率的影响,按设计标高逐层找平、逐层找正施工模拟,研究超高层建筑重力荷载下长期变形规律,分析不均匀的竖向变形对结构安全的影响。进一步提出在施工中给竖向构件适当预留长度以补偿预计的竖向构件变形的设计思路,实现在设定阶段(如建筑投入使用1年)竖向构件达到设计标高,实现楼面平整,以满足建筑正常使用要求,并对楼层标高预留高度和竖向构件下料预留长度的控制方法进行了分析。研究表明,通过对超高层重力荷载作用下的变形分析与控制,可以掌握结构的长期变形规律,得到构件附加内力,控制楼面标高。     

深圳平安金融中心重力荷载作用下长期变形分析与控制

以深圳平安金融中心为工程背景,对其进行重力荷载作用下的长期变形分析。考虑混凝土收缩徐变以及竖向构件含钢率的影响,按设计标高逐层找平、逐层找正施工模拟,研究超高层建筑重力荷载下长期变形规律,分析不均匀的竖向变形对结构安全的影响。进一步提出在施工中给竖向构件适当预留长度以补偿预计的竖向构件变形的设计思路,实现在设定阶段（如建筑投入使用1年）竖向构件达到设计标高,实现楼面平整,以满足建筑正常使用要求,并对楼层标高预留高度和竖向构件下料预留长度的控制方法进行了分析。研究表明,通过对超高层重力荷载作用下的变形分析与控制,可以掌握结构的长期变形规律,得到构件附加内力,控制楼面标高。     

深圳平安金融中心基坑设计与施工监测

深圳平安金融中心主塔楼建筑高度660m,基坑面积17 150m2,开挖深度-33.5m.采用护坡桩+钢筋混凝土内支撑+锚索并结合高压喷射注浆和袖阀管注浆止水帷幕的联合支护形式.首道支撑封板;设置环形坡道以利超深基坑挖土.施工监测表明:围护结构、周边环境的变形量均在设计允许范围内,较好地保证了深圳地铁1号线的持续运营.     

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。     

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。     

超高层建筑多点小吨位液压爬升模架体系施工关键技术

深圳平安金融中心高度600m,本文主要介绍了深圳平安金融中心采用的多点小吨位液压爬升模架体系,重点阐述了在超高层结构变化大、组合节点多、钢构件及钢牛腿超大超复杂等特点下,该模架体系的由来,以及该模架体系在设计、施工、监测方面的成功应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。     

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。     

深圳平安金融中心超深基坑混凝土支撑拆除关键技术

深圳平安金融中心主塔楼地上118层,地下5层,基坑深度33.5m,开挖面积17 150m2,采用排桩+双圆环内支撑+锚索的联合支护形式。内支撑混凝土体量大、强度高、钢筋密,采用静爆卸荷结合明爆破碎完成支撑拆除。监测结果表明,基坑及周边环境变形均在设计允许范围内,保证了深圳地铁1号线的持续运营。     

上海中心大厦施工过程数值分析与监测研究

超高层建筑施工周期较长,施工过程中结构时变、材料时变、荷载时变等将对结构受力性能产生影响.为对超高层结构施工过程进行有效监控和分析,以上海中心大厦实际施工过程为例展开研究.建立了考虑施工过程的有限元模型,同时对施工过程进行了长期监控;采用现场监测和数值模拟计算结果进行比较,通过调整有限元计算模型来预测后续施工过程中的结构状态.研究结果表明:自振频率识别值比有限元结果偏小,混凝土材料时变对竖向变形及构件内力影响明显,考虑季节温差的竖向变形计算结果与实测数据较为吻合.     

国家奥体中心体育场改扩建工程预应力施工技术

为满足奥运需求,对国家奥体中心体育场进行改扩建.该工程悬挑看台后部采用拉索平衡.介绍了该预应力施工相关节点的设计,制定合理的预应力施工方案.采用ANSYS对结构进行施工仿真计算,并对结构竖向位移和钢结构应力进行监测.通过计算结果和实测结果对比分析,证明实测钢结构应力与理论计算值偏差较小,结构竖向变形实测值比理论值偏小.钢结构应力和整体竖向变形满足相关规范和设计的要求.     

深圳平安金融中心高精度北斗变形监测系统的研发与应用

针对深圳平安金融中心建造过程,采用北斗兼容GNSS接收机进行了施工变形监测,探讨了在复杂施工环境下,数据采集方法及后处理算法,有效解决了因环境因素造成数据质量差而无法高精度解算的问题;同时利用小波变换提取了大楼南北向、东西向和高程方向的自振频率;测定了风荷载下的楼体位移和超高层楼体高度及随昼夜温差引起的变形,为超高层建筑安全施工提供了可靠的数据基础。     

深圳平安金融中心多工序无缝衔接关键技术

深圳平安金融中心主塔楼建筑高度660m,结构形式为巨柱框架-核心筒-桁架抗侧力体系;采用核心筒先行,外框紧随其后的施工部署,4台大型动臂塔式起重机附着于核心筒外侧;核心筒采用多点小吨位液压爬升模架体系。施工期间如何做好塔式起重机爬升、钢结构安装、爬模爬升三者之间的施工衔接是制约施工总进度计划的重点及难点。