超高层建筑结构施工模拟及现场监测研究

摘要

超高层结构在混凝土收缩徐变等作用下会产生明显的竖向变形，过大的竖变形差会影响结构施工过程的安全性和使用阶段的适用性。伸臂桁架和巨型斜撑是超高层结构的重要抗侧力构件，其安装秩序会影响竣工后结构的抗震性能，在施工过程中如何合理提前闭合伸臂桁架和巨型斜撑是超高层结构施工亟待解决的工程问题。本文以正在建造中的中国第一高楼深圳平安国际金融中心为背景，分析了超高层结构的竖向变形，对伸臂桁架和巨型斜撑的闭合时间和顺序进行了分析，对其进行了现场监测，研究了其附加应力的监控方法。
　　研究了竖向变形的影响因素及预留补偿。考虑混凝土的收缩徐变，用Midas/Gen对超高层结构进行了施工过程的模拟分析，研究了楼层预留标高和竖向构件预留长度沿结构高度的变化规律。超高层施工复杂且持续时间长，具有出现停工的风险，研究了停工、施工速度和核心筒超前施工层数对结构的竖向变形和竖向变形差的影响，进一步研究了当这些因素与前期设定的不一致情况下，对预留补偿进行优化调整。
　　研究了伸臂桁架闭合时间和顺序及监控方法。提前闭合伸臂桁架可以加强施工中结构的稳定性，但伸臂桁架会产生附加应力，施工时需要兼顾到两者。从伸臂桁架所在楼层的竖向变形差变化这个角度来分析，研究了伸臂桁架斜腹杆和弦杆合理的安装时间和顺序。同时在施工现场对伸臂桁架斜腹杆预留缝进行位移监测，对伸臂桁架弦杆进行应力监测，为施工单位提供提前闭合伸臂桁架的依据和建议，研究了根据监测结果控制伸臂桁架附加应力的监控方法，对指导其他超高层的施工具有很高的参考价值。
　　研究了巨型斜撑闭合时间和顺序及监控方法。玻璃幕墙的安装和巨型斜撑的安装出现了矛盾，本文分析了施工过程中巨型斜撑预留缝宽度的变化规律，对其进行了现场位移监测，明确了提前闭合巨型斜撑的可能性，并在闭合后对其应力进行现场监测，检验了提前闭合巨型斜撑的合理性，研究了根据监测结果控制巨型斜撑附加应力的监控方法。提前闭合了巨型斜撑明显加快了施工进度，具有很高的经济效益。同时，研究了基础沉降和重力作用对巨型斜撑应力的影响。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 主要研究内容

第2章 竖向变形的影响因素及预留补偿

2.1 引言

2.2 超高层建筑结构施工模拟分析

2.3 楼层竖向变形预留补偿

2.4 施工速度对竖向变形的影响

2.5 停工对竖向变形的影响

2.6 核心筒超前施工对竖向变形的影响

2.7 本章小结

第3章 伸臂桁架闭合时间和顺序分析及监控方法

3.1 引言

3.2 伸臂桁架所在层竖向变形差的发展

3.3 伸臂桁架弦杆施工过程受力分析

3.4 伸臂桁架斜腹杆预留缝现场监测

3.5 伸臂桁架弦杆应力监测

3.6 本章小结

第4章 巨型斜撑闭合时间和顺序分析及监控方法

4.1 引言

4.2 巨型斜撑预留缝宽度施工过程变化

4.3 巨型斜撑预留缝现场监测及模拟分析

4.4 巨型斜撑预留缝闭后应力监测及模拟分析

4.5 基础沉降与巨型斜撑应力变化的关系

4.6 重力作用对巨型斜撑应力的影响

4.7 本章小结

结论

参考文献

声明

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