钢筋砼框架—核心筒体系施工期间竖向变形与补偿研究

发布时间：2020-07-29 16:36

【摘要】：高层钢筋混凝土框架-核心筒结构体系是近年来我国迅速发展的一种新型结构体系。高层建筑结构体系在竖向布置和平面布置方面日益朝超高、体系复杂的方向发展,同时在施工过程中遇到的问题也越来越多,在竖向荷载作用下,由于各竖向构件轴向应力的不同以及混凝土的收缩和徐变效应,框架柱与筒体之间存在不可忽视的竖向变形差异。本文从理论方面分析了在施工期间各因素对结构竖向变形的影响,给出了相应的竖向变形计算公式。基于本工程竖向构件和水平构件一同随层浇筑的施工特点,利用有限元分析软件SAP2000对结构进行施工过程模拟,对三种工况下结构的竖向变形及变形差进行分析,从材料、设计、施工三个方面提出减小竖向构件变形及变形差的措施。主要工作及结论如下:1.本文采用有限元软件SAP2000对三种工况下的结构进行变形分析。模拟超高层建筑结构实际施工过程,有效的考虑了建筑结构的使用荷载、混凝土弹性模量、收缩、徐变以及施工过程对竖向构件竖向变形的影响。2.探讨加载方法对结构竖向构件竖向变形的影响,同时对模拟施工加载作用下的竖向构件竖向变形规律进行了研究。不同的加载方法对竖向变形结果会产生很大差异,采用一次性加载法结构竖向变形随楼层的增加而增大,在楼层顶部达到最大值。采用模拟施工加载法结构竖向变形呈现出“底部小,中上部大,顶部小”的规律。框架柱和核心筒的变形规律各不相同。框架柱的变形在楼层的中下部弹性变形大于收缩徐变,弹性变形占总变形的比例在52%左右;在楼层的中上部收缩徐变大于弹性变形,收缩徐变占总变形的比例63%左右,随着楼层的增加框架柱的收缩徐变值对总变形值的贡献远大于弹性变形值。核心筒收缩徐变大于弹性变形。上部楼层由于积累效应及收缩徐变滞后,变形差增长较快,随着时间增长核心筒和框架柱变形差逐渐增大。3.探讨了竖向构件竖向变形差施工补偿的具体方法,对竖向构件变形差进行补偿。在施工中对竖向变形和变形差的补偿计算基础上,主动对构件进行标高预留,减小主体结构在使用期间相邻竖向构件变形差,使楼板趋于水平。同时从材料选用、设计、施工三个方面对竖向构件的竖向变形差的控制提出建议措施。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU973.17
【图文】：

布置图,布置图,型钢,参数统计

４．１．１工程基本情况逡逑本文以长沙市佳兆业广场项目为研究背景，在进行适当的结构简化后设计了逡逑一个典型的框架－钢筋混凝土核心筒体系。塔楼结构平面布置如图４－１所示，平逡逑面尺寸为４２ｍＸ７０ｍ，根据结构的对称性，柱和核心筒考察点见图４－１。逡逑Ａ＼ｌｌｌｌＭｌｌｌｌ／Ａ逡逑＂邋ｒｒｒｒｉｒｉ邋Ｉ邋ｙｒ＼ｒ＾逡逑ＫＺ２逦Ｉ逦逦ｄｌｌ逡逑－一邋ＴＴｙ：．逦广—逡逑，逦Ｋ２４逡逑１１邋ＩＩ邋ＩＩ邋ＪＩ逦ｌｌ逦．邋Ｉ逡逑图４－１结构平面布置图逡逑结构层数共４１层，高１７９．９ｍ，其中楼层层高分布为：１楼层高为５．１ｍ，２－６楼逡逑层高为５．４ｍ，邋７楼层高为４．５ｍ，８－４１楼层高为４．２ｍ，核心筒剪力墙参数统计表，逡逑如表４－１所示。框架柱参数统计表，如表４－２所示，其中１？］０层所有框架柱内逡逑置十字型钢；１１层除ＫＺ２外，其余皆内置型钢；１２？１５层除ＫＺ２、ＫＺ４ＫＺ６逡逑夕卜，其余皆内置型钢；１６－４１各层柱中皆未内置型钢。逡逑２５逡逑

接口程序,混凝土收缩徐变,转换接口,施工荷载

考虑装修时间及混凝土收缩徐变取１０００天。模型计算周期一共１２８７天。逡逑荷载取１．０恒载＋０．５活载，施工期间考虑施工荷载取为ＩＪＩＣＮ／ｍ＾ＹＪＫ－邋ＳＡＰ２０００逡逑接口程序说明如图４－２所示，Ｃ６０混凝土收缩徐变与时间的关系如图４－３所示，逡逑标准层如图４－４所示

阵型,容差,参数,重力加速度

逦湘潭大学硕士学位论文逦逡逑考虑Ｐ－Ａ效应，此参数是从ＹＪＫ软件“前处理及计算”“计算参数”逡逑“计算控制信息”“考虑Ｐ－Ａ效应”中读取。如果勾选考虑Ｐ－△效应转入逡逑ＳＡＰ２０００的静荷载工况分析类型参数为非线性，几何非线性参数为Ｐ－△。本文逡逑此处选择不勾选。逡逑模态分析，模态分析包括模态类型和最大阵型数两个部分，此参数是从ＹＪＫ逡逑软件“前处理及计算”“计算参数”“地震信息”“特征值分析参数”中读逡逑取。模型转换后ＹＪＫ分析类型中的ＬＡＮＣＺＯＳ和ＷＹＤ－ＲＩＴＺ转换为ＳＡＰ２０００逡逑中ＭＯＤＥＬ工况的特征值法，Ｒｉｔｚ向量法对应Ｒｉｔｚ向量。ＹＪＫ－中的－自定义阵型逡逑数转换为最大阵型，自定义阵型数除以３取整后为最小阵型数的值。逡逑尺寸容差，默认的合并容差转换为ＳＡＰ２０００中的“选项”“尺寸／容差”逡逑“自动合并容差”值。容差值默认设置为１。本文取默认值。逡逑重力加速度，默认的重力加速度为ｌＯｍ／ｓ。，程序自动将参数中的重力加速逡逑度值转换为ＳＡＰ２０００地震工况中加速度的比例系数。逡逑ｍｅＤａｓ－－ｍｅａｓ

【参考文献】