普利中心刚-混凝土混合结构竖向变形差分析及预控技术研究

摘要

钢-混凝土混合结构在高层建筑中的应用越来越广，它充分地发挥了钢材和混凝土各自的优点，施工速度快，且受力合理、经济。钢-混凝土混合结构有一个突出的问题在于其竖向变形差，竖向变形差的产生将使结构存在安全隐患，严重时将影响结构的正常使用，引起构件、结构内力重分布，致使构件发生破坏。所以，竖向变形差问题一直是钢-混凝土混合结构中一个备受人们关注的焦点，亟需提出有效的预控措施。
　　本文首先从施工过程中钢-混凝土混合结构的竖向变形差产生机理展开研究，分析了一般情况下竖向变形差的产生原因，包括地基土不均匀沉降、结构材料性能引起的竖向变形差、结构所处温度的变化、相邻基础或相邻建筑物的影响和基坑施工方面的影响等;其次针对各影响因素，分别分析其对竖向变形差的影响，继而分析各影响因素的子影响成分及其规律;最后引出工程实例济南普利中心，结合工程特点，对传统中引起竖向变形差的因素进行逐一分析，得到结论:在施工过程中，济南普利中心竖向变形差主要影响因素为弹性变形、徐变变形和收缩变形。对弹性变形、徐变变形和收缩变形的常见计算模型进行比较分析，并结合本工程选择最佳分析方法。利用有限元程序ANSYS进行数值模拟，建模常用一次加载法、近似模拟施工过程法和精确模拟施工过程法三种，但三者计算理论在荷载施加、结构刚度方面有所差异，经比较，本文选用精确模拟施工过程法，其能更好地模拟出本工程在施工过程中竖向变形差及内力变化。运用ANSYS模拟时，分别模拟弹性变形、徐变变形和收缩变形作用下结构的竖向变形量，并得到结构的累积竖向变形量在中部楼层处取得最大值，两端值较小的结论，同时得出钢框架和核心筒中各影响因素之间的比例关系。最后得到弹性变形、徐变变形和收缩变形共同作用下钢框架和核心筒之间的竖向变形差，从数据曲线中得到结论中间楼层竖向变形差最大，两端较小，同时，发现三种影响因素对竖向变形差的敏感性顺序为:弹性变形＞徐变变形＞收缩变形。根据模拟结果在施工过程中提出施工预调措施“设计标高+预调值”。
　　本文以理论分析为前提，结合实际工程情况，运用本文所得到的结论，从设计方面和施工方面提出了普利中心施工过程中竖向变形差的预控技术。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 钢-混凝土混合结构竖向变形差研究现状

1．3 研究意义、研究内容及技术路线

第二章 施工过程中竖向变形差产生机理

2．1 地基土不均匀沉降引起的竖向变形差机理

2．2 结构材料性能引起的竖向变形差机理

2．2．1 弹性变形产生机理

2．2．2 徐变变形产生机理

2．2．3 收缩变形产生机理

2．2．4 温度变形产生机理

2．3 内筒外框体系模型分析

2．4 其他

第三章 济南普利中心施工过程中竖向变形差的有限元分析

3．1 工程概况

3．2 本工程竖向变形差的主要影响因素

3．2．1 弹性变形

3．2．2 徐变变形

3．2．3 收缩变形

3．3 模型建立

3．3．1 参数选取

3．3．2 模型思路分析

3．3．3 建模分析

3．4 有限元分析

3．4．1 竖向变形的有限元分析

3．4．2 竖向变形差的有限元分析

第四章 济南普利中心施工过程中对竖向变形差的补偿措施

4．1 现场监测数据分析

4．1．1 主体沉降观测

4．1．2 钢框架找平数据观测

4．2 施工过程中对竖向变形差的补偿措施

第五章 结论与展望

5．1 本文的主要结论

5．2 展望

参考文献

致谢

附录