超高層外框-核心筒混合結構健康監(jiān)測與施工全過程模擬研究.pdf

1、超高層建筑結構設計難度大和施工過程復雜，給超高層建筑的建設帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在施工階段，結構抗力體系的不完整性以及荷載的復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，不可避免地會導致結構損傷累積及抗力衰減，在極端情況下甚至引發(fā)災難。因此，運用健康監(jiān)測與全過程模擬相結合的方法，對超高層建筑在施工階段以及使用階段結構的變形、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，具體內容如下:
　　根據(jù)實際施工進度并考慮材料的時變效應，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鍵部位應力的發(fā)展規(guī)律，并研究混凝土收縮、徐變以及施工過程等

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

4、施工25層是安全穩(wěn)定的，但為了減小結構的內外變形差，在下部結構宜采取較大的核心筒領先施工樓層數(shù)，在中上部結構應選用較小的領先施工樓層數(shù)。最后，本文以最大應力發(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。
　　施工全過程模擬結果與實測數(shù)據(jù)吻合較好，驗證了超高層結構健康監(jiān)測中結合實測與施工模擬分析方法的合理性。超高層建筑結構健康監(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