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

1、超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大和施工過(guò)程復(fù)雜，給超高層建筑的建設(shè)帶來(lái)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(fēng)險(xiǎn)率和失效概率。而在長(zhǎng)達(dá)上百年的使用階段里，由于材料老化疲勞、長(zhǎng)期荷載以及臺(tái)風(fēng)地震等作用，不可避免地會(huì)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(yùn)用健康監(jiān)測(cè)與全過(guò)程模擬相結(jié)合的方法，對(duì)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(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估

2、，優(yōu)化施工方案以保證施工安全有序的進(jìn)行，具有重要意義。
　　本文以在建的“中國(guó)第一高樓”——深圳平安金融中心為工程背景，進(jìn)行了施工階段的健康監(jiān)測(cè)與全過(guò)程模擬研究，并對(duì)核心筒領(lǐng)先外框架施工以及伸臂桁架后接時(shí)序等施工方案的優(yōu)化進(jìn)行了探討，具體內(nèi)容如下:
　　根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)度并考慮材料的時(shí)變效應(yīng)，對(duì)深圳平安金融中心進(jìn)行施工全過(guò)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(guò)程等

3、時(shí)變效應(yīng)對(duì)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(shí)變效應(yīng)對(duì)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(jì)和施工過(guò)程中不容忽略。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工階段折減風(fēng)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(duì)結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明，施工速度對(duì)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(biāo)，確定了伸臂桁架合理的安裝時(shí)序，并通過(guò)算例驗(yàn)證該方案的合理性和有效性。
　　施工全過(guò)程模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)吻合較好，驗(yàn)證了超高層結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中結(jié)合實(shí)測(cè)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(cè)和施工全過(guò)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(píng)估