超高层建筑导轨式液压爬模系统的设计与施工若干问题研究

摘要

改革开放30多年以来，我国的城市建设发展迅速，一些大型的高层、超高层建筑正在日益增多，特别是在一些经济比较发达的城市（如广州、上海、北京等），超高层建筑都是作为一个城市的标志性建筑呈现在人们的面前。在这些超高层建筑结构中，框筒结构和筒体结构是最具有标志性的结构形式，得到广泛的应用。在此类结构中，核心筒工程量较大且集中，因此，核心筒结构的施工就成为整个工程施工的关键。
　　 模板工程在超高层建筑施工中占有十分重要的地位。据统计，在现浇混凝土结构施工中，模板工程约占混凝土结构总造价的三分之一，劳动量的三分之一和工期的一半。因此，在核心筒结构施工中，遴选合理的模板方案就显得尤为必要；同时，研究核心筒结构的施工模板，推广应用先进的模板施工技术，对提高工程质量，加快施工进度，提高劳动生产率，降低工程成本和实现文明施工，具有十分重要的意义。
　　 导轨式液压爬模体系由于其机械化程度高、施工速度快、施工质量好等优点，已经被广泛应用于现代超高层建筑核心筒结构的施工。本文从介绍导轨式液压爬模的设计与施工基本方法入手，结合广州某超高层工程项目核心筒模板施工过程中出现的关键性技术问题，主要对以下几个问题作出分析与研究：
　　 （1）通过实际工程核心筒的结构特点分析，对核心筒模板施工方案进行可行性对比，选择最安全、可靠、经济的施工方案。
　　 （2）在模板结构设计中，对国内外混凝土侧压力计算公式进行对比分析，以及爬架风荷载计算公式的确定。
　　 （3）选择适合结构在施工状态下的仿真计算、分析方法以及建立相应的计算模型，以便对分片式爬架的施工安全性进行研究。
　　 （4）根据项目要求及核心筒结构特点和施工难度，进行施工工艺的创新，选择合理的、先进的爬模施工工艺技术。
　　 （5）在施工过程中，对结构施工质量和爬架施工安全进行分析；通过与传统工艺的比较，得出新工艺的社会经济效益。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1 选题背景

1.2 文献综述

1.2.1 国外模板技术发展及现状

1.2.2 国内模板技术发展及现状

1.3 超高层建筑核心筒施工模板体系的应用现状

1.4 问题的提出及本文主要研究工作

1.4.1 目前存在的问题

1.4.2 本文研究的内容及方法

第二章 超高层建筑核心筒模板施工方案的选择

2.1 核心简模板施工常用模板体系

2.1.1 大模板系统

2.1.2 滑升模板系统

2.1.3 爬升模板系统

2.1.4 提升模板系统

2.2 某展馆配套项目核心筒模板施工方案的选择

2.2.1 核心筒结构特点分析

2.2.2 核心筒施工模板方案可行性分析与选择

2.2.3 方案的确定

2.3 爬模系统概述

2.3.1 爬模系统的分类

2.3.2 导轨式液压爬模系统

2.4 导轨式液压爬模施工原理

2.4.1 工艺原理

2.4.2 技术特征

2.5 本章小结

第三章 导轨式液压爬模系统的结构设计分析

3.1 模板的设计原则及流程

3.1.1 模板设计原则

3.1.2 模板设计流程

3.2 模板系统的荷载分析

3.2.1 模板结构的荷载类别及组合分析

3.2.2 新浇混凝土侧压力分析

3.2.3 爬模抗风性能分析

3.3 爬模体系关键部位的结构分析

3.3.1 大模板结构计算理论

3.3.2 附墙体系结构计算理论

3.3.3 导轨强度计算

3.4 爬架施工安全性分析

3.4.1 施工分析的力学基础

3.4.2 施工分析的数学基础

3.4.3 爬模施工过程中的施工力学

3.4.4 施工仿真分析方法

3.5 本章小结

第四章 工程实例分析

4.1 引言

4.2 工程结构概况

4.3 核心简施工模板体系的选择及布置

4.3.1 导轨式液压爬模系统的选择

4.3.2 爬模系统的布置

4.4 分片爬架施工安全性仿真分析

4.4.1 模板系统荷载计算

4.4.2 基于SAP2000仿真分析

4.4.3 爬架整体倾覆变形分析

4.4.4 爬架整体应力分析

4.4.5 设计及现场施工措施

4.5 爬模关键部位校核

4.5.1 模板强度和刚度的校核

4.5.2 对拉螺栓强度校核

4.5.3 预埋螺栓强度验算

4.5.4 导轨跨中最大变形验算

4.6 本章小结

第五章 导轨式液压爬模系统施工技术的应用

5.1 液压爬模系统的施工工艺

5.1.1 施工工艺流程

5.1.2 施工工艺的创新

5.2 爬模施工关键技术分析

5.2.1 爬模初始安装技术

5.2.2 液压系统整体安装技术

5.2.3 集群式同步升降控制技术

5.2.4 变截面处墙体爬模施工

5.2.5 爬模工程的测量及矫正

5.2.6 导轨式液压爬模系统的拆除

5.3 施工质量控制及安全措施

5.3.1 爬模施工质量要求

5.3.2 施工质量保证措施

5.3.3 施工安全措施

5.4 经济效益分析

5.5 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢