超高層外框-核心筒混合結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與施工全過程模擬研究.pdf

1、超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計難度大和施工過程復(fù)雜，給超高層建筑的建設(shè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在施工階段，結(jié)構(gòu)抗力體系的不完整性以及荷載的復(fù)雜性增加了超高層建筑在施工階段的風險率和失效概率。而在長達上百年的使用階段里，由于材料老化疲勞、長期荷載以及臺風地震等作用，不可避免地會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷累積及抗力衰減，在極端情況下甚至引發(fā)災(zāi)難。因此，運用健康監(jiān)測與全過程模擬相結(jié)合的方法，對超高層建筑在施工階段以及使用階段結(jié)構(gòu)的變形、受力狀態(tài)以及運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測和評估

2、，優(yōu)化施工方案以保證施工安全有序的進行，具有重要意義。
　　本文以在建的“中國第一高樓”——深圳平安金融中心為工程背景，進行了施工階段的健康監(jiān)測與全過程模擬研究，并對核心筒領(lǐng)先外框架施工以及伸臂桁架后接時序等施工方案的優(yōu)化進行了探討，具體內(nèi)容如下:
　　根據(jù)實際施工進度并考慮材料的時變效應(yīng)，對深圳平安金融中心進行施工全過程模擬，分析施工階段核心筒和巨柱的豎向變形以及關(guān)鍵部位應(yīng)力的發(fā)展規(guī)律，并研究混凝土收縮、徐變以及施工過程等

3、時變效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的影響。研究表明，隨著樓層高度的增加，結(jié)構(gòu)豎向變形呈現(xiàn)先變大后變小的“魚腹型”規(guī)律，核心筒和巨柱軸向壓應(yīng)力逐漸減小。時變效應(yīng)對結(jié)構(gòu)豎向變形和應(yīng)力影響很大，在超高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工過程中不容忽略。通過對結(jié)構(gòu)進行施工階段折減風荷載和地震效應(yīng)分析，表明結(jié)構(gòu)在施工階段是安全穩(wěn)定的。
　　研究了施工速度以及核心筒領(lǐng)先外框架施工樓層對結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明，施工速度對結(jié)構(gòu)豎向變形、變形差以及應(yīng)力的影響較小;施工階段核心筒超前外框架

4、施工25層是安全穩(wěn)定的，但為了減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)外變形差，在下部結(jié)構(gòu)宜采取較大的核心筒領(lǐng)先施工樓層數(shù)，在中上部結(jié)構(gòu)應(yīng)選用較小的領(lǐng)先施工樓層數(shù)。最后，本文以最大應(yīng)力發(fā)展水平為控制目標，確定了伸臂桁架合理的安裝時序，并通過算例驗證該方案的合理性和有效性。
　　施工全過程模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)吻合較好，驗證了超高層結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中結(jié)合實測與施工模擬分析方法的合理性。超高層建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測和施工全過程模擬所獲得的數(shù)據(jù)可以為深圳平安金融中心的安全性評估