天津市泰安道五号院超高层混合结构竖向变形差研究

摘要

近年来高层建筑得到了广泛的发展,混合结构体系在其中的应用也越来越多。随着建筑高度不断增加,混合结构体系竖向变形对结构的影响也越来越大,对高层混合结构体系竖向变形及竖向变形差的研究也越来越引起人们的关注。通过对混合结构体系竖向变形特性的研究,可以提出有针对性的措施,控制结构在施工过程中的竖向变形差来减小其对结构和施工的影响。
　　由于采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒的混合结构体系,天津市泰安道五号院超高层结构竖向变形差问题需要进行精细化分析。本文通过采用施工精确模拟方法,分别建立施工正装分析法以及施工倒拆分析法的施工过程有限元模型进行分析,考虑施工过程、施工找平以及材料时变特性对变形的影响。
　　对有限元模型进行分析,并将施工正装分析与倒拆分析的结果进行对比,两种方法总体上反应的结构变形性质是相似的。工程应用中可以灵活选择正装分析、倒拆分析或者两者结合的方法,实现对结构竖向变形的准确分析,保证施工安装的合理科学。
　　在此基础上总结了施工各阶段结构不同竖向构件的竖向变形规律及变形差规律。结构中钢管混凝土柱和钢筋混凝土核心筒具有相似的竖向变形规律,表现为在建筑的底部和顶部小,中间部位最大,结构总竖向变形的最大变形出现在结构总高度中部偏上的的3/5位置处;在竖向变形的各个组成部分中,弹性变形所占比例最大,其次是徐变变形,混凝土收缩引起的变形最小。结构竖向变形差可以分为柱筒间竖向变形差以及柱间竖向变形差。其中柱筒间竖向变形差表现为在结构底部较小,随着结构高度的增加不断增大在中间部位出现变形差最大值,然后随着高度增加逐渐减小,最终变形差在中上部出现变号,并反向增长在最高层出现反向变形差的最大值;柱间变形差比柱筒间变形差小一些,主要以中柱与角柱之间的变形差为主,表现为随着结构高度增加不断增大的趋势,在结构最顶端部位出现柱间变形差最大值的特点。
　　结构竖向变形差会对结构产生不利影响,在变形差分析的基础上,从设计和施工两方面对竖向变形差的控制措施进行讨论。

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第一章 绪论

1.1 概述

1.2 高层建筑的发展与类型

1.3 高层混合结构的发展与特点

1.4 混合结构竖向变形差问题

1.5 工程背景介绍

1.6 研究内容

第二章 分析原理及有限元模型的建立

2.1 引言

2.2 混凝土收缩徐变

2.3 施工精确模拟方法

2.4 正装与倒拆分析方法

2.5 有限元模型的建立

2.6 小结

第三章 结构竖向变形特性

3.1 引言

3.2 施工找平对竖向变形的影响

3.3 施工段划分对结构竖向变形的影响

3.4 正装分析时结构的竖向变形特征

3.5 倒拆分析时结构的竖向变形特征

3.6 结论

第四章 结构竖向变形差特性

4.1 引言

4.2 逐层找平的正装分析变形差

4.3 分段找平的正装分析变形差

4.4 分段找平的倒装分析变形差

4.5 小结

第五章 竖向变形差对结构的影响

5.1 引言

5.2 变形差对水平受力构件的影响

5.3 环桁架安装的影响

5.4 结论

第六章 竖向变形差的控制措施

6.1 引言

6.2 设计方面

6.3 施工方面

6.4 小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

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