装配式超高层钢混结构施工过程变形分析及控制.pdf
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1、第 51 卷 2023 年 第 2 期广州建筑 GUANGZHOU ARCHITECTUREVol.51 No.2,2023装配式超高层钢混结构施工过程变形分析及控制装配式超高层钢混结构施工过程变形分析及控制吴本刚1,黄厚军1,2,张晓1,2,何炳泉1,汤序霖1(1.广州机施建设集团有限公司,广州 510725)(2.广州市建筑集团有限公司,广州 510030)摘要摘要:以某装配式超高层钢混组合结构建筑为研究对象,首先采用 ETABS 有限元软件进行建模并采用一次性整体加载分析工况和不考虑、考虑混凝土收缩徐变以及竣工时、竣工后 5 年、10 年的阶段施工模拟分析工况,对该结构进行了全过程施工变
2、形模拟分析,结果表明:阶段施工模拟分析方法更符合实际,施工时间越长以及混凝土收缩徐变对结构变形有增大趋势,且竣工完成 5 年内的结构变形仍有较大的增长。然后,依据理论结果指导实践,形成装配式超高层建筑施工过程变形控制具体措施:预制钢构件采用 23 层为一吊与两台塔吊并行施工方式,加快施工进度来降低时间对变形的影响;采用水化热低的早强高强度混凝土,降低混凝土收缩徐变的影响;施工顺序宜采用在同楼层对称平行、在相邻楼层逆向安装方式,来控制工序误差引起的累积变形;预制构件节点连接宜采用先铰接再刚接的处理措施,来消除部分安装应力等的经验总结,为类似相关工程提供借鉴。关键词关键词:竖向变形;变形控制;施工
3、模拟;装配式钢混结构;超高层建筑中图分类号中图分类号:TU393.2文献标识码文献标识码:A文章编号文章编号:1671-2439(2023)02-064-04作者简介作者简介:吴本刚(1984),男,博士研究生,高级工程师,主要从事施工技术方面的研究,E-mail:。AnalysisandControlofDeformationDuringConstructionofPrefabricatedSuperHigh-riseSteel-concreteStructureWU Ben-gang1,HUANG Hou-jun1,2,ZHANG Xiao1,2,HE Bing-quan1,TANG Xu
4、-lin1(1.Guangzhou Jishi Construction Group Co.Ltd.,Guangzhou 510725)(2.Guangzhou Construction Group Co.Ltd.,Guangzhou 510030)Abstract:Takingaprefabricatedsuper-high-risesteel-concretecompositestructurebuildingastheresearchobject,theETABSfiniteelementsoftwarewas first used for modeling and the struct
5、ural deformation simulation analysis was conducted throughout the entire construction process usingone-timeoverallloadinganalysisconditions,withoutconsideringorconsideringconcreteshrinkageandcreep,aswellasstageconstructionsimulationanalysisconditionsat completionand5 and10yearsafter completion.There
6、sultsshowedthatthestageconstructionsimulationanalysismethodwasmorepractical,thelongertheconstructiontimeandtheshrinkageandcreepof concretehas anincreasing trendonthestructuraldeformation,and thestructural deformation within 5 years after completion still has a large increase.Then,according to the th
7、eoretical results to guide the practice,thespecific measures for deformation control in the construction process of prefabricated super-high-rise buildings were formed:prefabricated steelcomponents were constructed using 2-3 layers of one crane and two tower cranes in parallel to accelerate the cons
8、truction progress and reduce theimpact of time on deformation;Using early strength and high-strength concrete with low hydration heat to reduce the impact of concrete shrinkageand creep;The construction sequence should be symmetrically parallel on the same floor and reversely installed on adjacent f
9、loors to control theaccumulateddeformationcausedbyprocesserror;Thetreatmentmeasuresofjointconnectionofprefabricatedcomponentsshouldbehingedfirstandthenrigidlyconnectedtoeliminatesomeinstallationstress.Theaboveexperiencesummarycouldprovidereferenceforsimilarrelatedprojects.Keywords:Vertical deformati
10、on;Deformation control;Construction simulation;Fabricated steel-concrete structure;Super high-risebuilding0前言前言传统的结构设计通过一次性建立模型并一次性整体加载,对结构在使用期间进行不同工况和组合作用的效应分析,而未对结构、材料、荷载的时变效应的影响进行考虑,因此会给分析结果带来一定的误差13。高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)规定复杂高层建筑结构和高度超过150m 建筑结构应该考虑施工过程的影响,并在结构基金项目基金项目:广州市建筑集团有限公司科技计划项目广州市建筑集团
11、有限公司科技计划项目(2021-KJ004;2021-KJ021;2021-KJ037;2022-KJ032;2022-KJ025;2022-KJ013)-64-64-吴本刚等:装配式超高层钢混结构施工过程变形分析及控制分析时应对混凝土长期收缩徐变、地基沉降、施工调整等因素引起的竖向位移差和由其引起的结构附加内力进行考虑47。装配式超高层钢混组合结构是由预制钢构件拼装成稳定骨架并内充混凝土的一种新型结构形式,而超高层建筑在施工过程中由于诸多因素引起的变形会导致预制构件拼接安装的困难810。因此,本文试图针对某装配式超高层钢混组合结构考虑混凝土收缩徐变以及时间效应等因素进行施工过程变形仿真分析,
12、并依据理论结果指导实践,形成施工过程变形控制具体措施的经验总结,以期对类似相关工程提供借鉴。1工程概况及施工难点分析工程概况及施工难点分析某超高层钢混组合结构高约 160 米,总共 36 层,主塔楼采用外包钢板混凝土剪力墙+钢管混凝土柱+U 型钢梁+叠合钢桁架楼承板的组合结构形式,实现了高层建筑中主体受力构件的全包钢,总用钢量接近 2 万吨,并最大限度减小初始设计核心筒混凝土剪力墙墙体厚度及柱体直径来实现高轴压和高延性的需求,减轻了原设计结构自重,从而降低了溶洞地区地基处理的难度和成本。在施工过程中,本工程通过 BIM 方式对钢构件进行拆分、深化设计及预先虚拟拼装,然后进行工厂加工+现场装配化
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