基于简化模型的钢框架-混凝土核心筒混合结构竖向变形计算

目前考虑收缩徐变影响的钢框架-混凝土核心筒混合结构竖向变形的研究,大多是通过建立较为复杂的有限元模型进行分析,而通过简化分析的研究则很少。着眼于工程实际应用,提出简化模型,通过简化分析来研究考虑收缩徐变影响的钢框架-混凝土核心筒混合结构竖向变形。首先建立钢框架-混凝土核心筒混合结构的简化模型,基于简化模型推导考虑收缩徐变影响的楼层竖向位移及钢框架柱与核心筒竖向位移差简化计算公式,然后依据大连远洋大厦结构模型,用简化分析方法分析了该结构的竖向变形特征,并以MIDAS/Gen分析所得的结构竖向变形为基准,考察了简化分析的准确性。结果表明:基于简化分析的竖向位移及竖向位移差随楼层的变化规律与有限元分析结果基本相同,误差在工程可接受的范围内。     

徐变对武汉环球贸易中心钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构的影响

混合结构由于材料性能差异,在施工过程和使用过程中存在一定的非线性变形差,对结构受力有一定的影响。结合某实际工程项目,采用MIDAS Gen进行施工过程及使用过程的模拟分析,分析中考虑混凝土收缩和徐变,研究结果有助于指导结构施工中竖向构件的下料长度和安全储备控制,有利于施工全过程的监测控制。     

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。     

钢框架-钢筋混凝土核心筒体系竖向变形差异的计算

本文研究了钢框架-钢筋混凝土核心简体系在重力荷载下,框架柱与混凝土简体的竖向变形差异问题,在分析中考 虑了混凝土的收缩和徐变以及建筑物室内外温差的影响。采用在整体结构计算模型上分层施加竖向荷载的叠加方法,利 用有限元程序SAP2000进行计算。分析表明,在仅考虑重力荷载和筒体混凝土的收缩和徐变时,高度在150m以上的钢框 架.钢筋混凝土核心简体系平均每3个楼层需要找平2mm以上。此外,混凝土的收缩和徐变以及建筑物室内外温差对框 架柱的轴力有相当大的影响,三者影响的总和占重力荷载作用下钢柱轴力的3％-20％之间。连系梁与框架柱刚接或铰 接,对柱筒竖向变形差异的影响较小,但是对节点的内力影响较大。采用钢管混凝土柱将大大减小柱筒之间的竖向变形差 异。     

贵阳国际金融中心1号楼竖向变形差分析

贵阳国际金融中心1号楼为高度375. 1m的超限高层建筑,采用带高位转换的钢管混凝土柱框架-钢筋混凝土核心筒结构体系,竖向变形差引起结构内力重分布,其影响不可忽略。为研究其施工过程和使用过程中的竖向变形差,采用软件SAP2000,调用非线性分析模块,考虑混凝土的收缩和徐变,进行了施工过程及使用过程的全过程模拟分析。分析结果表明,考虑混凝土的收缩和徐变不影响层高及钢管混凝土柱下料长度,但钢管混凝土柱与核心筒混凝土剪力墙之间的内力重分配效应较大,特别是外框架柱轴力在后期约有20%的增幅,构件及基础设计时应充分考虑各种不利工况。     

钢管混凝土框架-混凝土核心筒混合结构弹塑性分析

某钢管混凝土框架-混凝土核心筒混合结构为超限高层结构,设计中采用了性能化设计思想,对不同类别构件进行了不同设防水准的分析及验算。为了评估结构在大震下的抗震性能,探讨当前设计方法与抗震性能目标间的对应关系,利用CANNY09对此结构进行了整体弹塑性分析,对设计结果进行了校核。结果表明,目前所采用的中震或大震设计方法能有效增加结构的抗震可靠性,但是尚存在不同类别构件设计结果与设防目标不协调的问题,主要原因包括弹性阶段位移指标的选取、不同烈度水平下分析模型的适用性以及静力与动力分析的差别等,对这些原因进行了讨论并给出了处理建议,可供相关设计参考。     

超高层混合结构考虑施工过程的竖向变形差异计算和分析

分析了混合结构体系超高层建筑在施工期间和使用阶段的竖向变形问题。采用CEB-FIP(1990)规范中混凝土收缩/徐变模型,计算了钢管混凝土柱和钢筋混凝土核心筒间的竖向变形差异,并分析了竖向变形差对关键构件内力的影响。计算中考虑了筒体先于外框柱施工、混凝土材料的收缩徐变、施工过程找平调整等因素的影响。结果表明,结构封顶一年后外框柱和核心筒最大竖向变形分别为50 mm(51层)和55 mm(51层),最大竖向变形差为12.9 mm(68层),同时由于竖向变形差引起的伸臂桁架次内力增量较小,结构具有足够的安全度。     

高层混合结构设计中竖向差异影响

高层混合结构中竖向构件材料性质差异所导致的竖向变形差异的影响不可避免,因此在设计中需要加以考虑。本文将混合结构的外框架柱和内核心筒墙体均视为单柱,不考虑梁板对其影响,根据单柱构件分时段分步骤加载,考虑每层参考点的竖向位移。结合工程实际,对混合结构的一种典型形式钢框架-钢筋混凝土筒体结构,设计了计算模型。采用FORTRAN语言编制了计算程序,对模型进行了分析。分析表明:施工中内筒的收缩和徐变产生的竖向位移所占总位移的近2/3;相对湿度在50%~80%间变化对竖向差异影响较为明显;配筋率和混凝土强度在减小竖向差异中实用性较小;延长主体的施工工期可以减小结构投入使用后的竖向差异;竖向差异产生的附加内力对结构构件的设计内力存在一定影响。     

高层型钢混凝土框架-核心筒结构施工期竖向变形实测研究

通过工程实体测试,考察某高层型钢混凝土框架-核心筒结构在施工期间从底层混凝土浇筑后到42层结构施工完的竖向变形规律。测试结果表明：型钢混凝土组合柱内混凝土与型钢存在变形差,变形协调需要的时间与混凝土强度等级有关,强度等级越高变形协调需要的时间越长;施工期间结构竖向应变,柱最大达407×10^-6,剪力墙最大达359×1...     

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。     

高层钢管混凝土框架-RC核心筒结构的弹塑性时程分析

基于合理的材料弹塑性(损伤)本构关系模型,建立了某30层钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构振动台试验的有限元分析模型,考虑了结构的几何非线性和材料非线性,包括钢材和混凝土材料的塑性损伤演化。有限元分析结果与试验结果基本吻合。在此基础上,进行了不同地震波强度作用下的弹塑性时程分析,获得了核心筒和楼板的损伤演化过程、框架应力和损伤发展过程、基底剪力时程曲线、楼层位移角包络曲线以及地震作用下整体结构的能量反应规律。结果表明,有限元法能够较为清晰地揭示这类结构体系在地震作用下的弹塑性工作状态,可为同类研究提供参考。     

高层建筑钢管混凝土施工技术

钢管混凝土结构由于具有结构刚度大、承载力高、韧性好、施工效率高等优点,为高层和超高层建筑所广泛采用,但同时也带来了施工和检测上的难度。通过对钢管混凝土不同施工方法的分析和对比,给出了不同情况下钢管混凝土施工的技术路线和检测方法。     

基于B3模型的竖向构件差异变形分析

为研究巨型框架伸臂核心筒结构中由收缩和徐变引起的巨柱和核心筒的竖向差异变形,基于B3收缩徐变模型,采用应变增量法进行MATLAB编程,模拟荷载逐层施加的实际施工过程。对某一巨型框架伸臂核心筒结构进行了研究,考虑施工过程、混凝土收缩和徐变影响,对高层混凝土结构构件在竖向荷载作用下的竖向变形进行了计算;计算构件在楼板施工前后巨柱和核心筒的弹性、非弹性缩短以及竖向差异变形;进行了差异缩短变形分析,采用逐层修正法进行补偿。结果表明：考虑重力荷载、混凝土收缩和徐变时,巨柱和钢筋混凝土筒由收缩和徐变产生的非弹性变形占总变形的509／6以上,且该比例随时问呈增大趋势;巨柱和核心筒的收缩变形远小于徐变变形,收缩和徐变变形最终趋于一定值;楼板施工结束时竖向变形近似相等的构件,在楼板施工后一定时期的竖向差异变形很大;若顸层楼板施工结束时荷载全部施加完毕,则楼板施工后的最大竖向变形值出现在中间某一层;对于有具体要求的特殊结构,采用逐层修正法可降低差异变形在伸臂桁架中引起的附加内力。     

某超限高层框筒结构竖向变形差分析

为准确模拟施工过程结构的受力和变形状态,考察剪力墙和框架柱的竖向变形差异,利用Midas/Gen对某超高层框筒结构进行施工模拟分析。分析结果对于设计及施工过程均有一定的指导意义,施工时应对结构进行逐层找平,并应考虑到荷载长期效应对结构的影响。     

变形缝对高层结构地震响应的影响研究

设置变形缝给建筑设计及构造处理带来诸多复杂问题,一定程度上受到阻碍,然而设缝处理在结构设计中不可或缺。本文通过对某小区一幢高层住宅进行设置变形缝和不设缝两种情况下的动力特性及地震响应对比分析,重点探讨了变形缝设置对构件内力的影响。分析结果表明,高层结构设缝降低了结构扭转效应,对结构局部构件内力的调整极其显著,为结构设计提供了方便。     

高层建筑竖向结构改造工程中的外架设计及施工

某高层建筑烂尾楼,由于需将塔楼外围短肢剪力墙改造为框架机构,其改造工程的外脚手架设计成为施工难题之一。为此,针对不同构造,设计了不同的悬挑式脚手,既经济又实用,满足了施工的需要。     

超高层建筑钢桁架施工与竖向变形控制技术研究

以超高层建筑钢结构工程中的大型桁架施工为背景,介绍了带状桁架"划分竖向单元、控制荷载传递"的施工要点。在分析超高层建筑核心筒与外部结构竖向变形差异的基础上,确定了伸臂桁架"允许变形、临时连接、择时固定"的安装方案。     

高层钢管混凝土结构施工全过程数值模拟

基于CEB-FIP MC90的混凝土时变模型,建立了按主从节点约束考虑钢管与混凝土共同工作的钢管混凝土时变分析模型,提出了高层钢管混凝土结构施工全过程的数值模拟方法.对某高层钢管混凝土结构进行了数值计算,计算中考虑了混凝土的收缩徐变效应和施工工序影响,与施工过程的监测结果做了对比分析.研究表明,施工过程和收缩徐变对高层钢管混凝土结构影响很大,实际结构在设计和施工中必须予以考虑.     

竖向收进的超限高层结构分析与研究

介绍了一幢竖向收进的医院超限高层建筑的结构设计与分析。针对竖向收进、楼板大开洞、位移比超限等引起的结构平面不规则和竖向不规则,采用抗震性能化设计。研究结构体系及特点、结构构件的性能目标、整体指标的控制、弹性时程分析的地震效应和结构薄弱部位的构造措施加强,对该类型的超限高层抗震设计提供了参考。对设防地震7度区下该类型超限结构与相应设缝处理后的若干单体结构进行造价、建筑效果等方面的综合对比,为业主提供结构方案选择的数据参考。     

超高层建筑S+RC混合结构竖向变形差的工程对策

本文分析了超高层建筑 S＋ RC混合结构产生竖向变形差的原因及其影响。考虑到混凝土的徐变、收缩,在结构构件匀速加载的假定下引入加载速率影响系数γ,建立了估算竖向变形的简化方法 ,提出了工程中控制结构竖向变形差的几种对策。