某退台超高层建筑施工过程力学模拟分析

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1、广州大学硕士学位论文某退台超高层建筑施工过程力学模拟分析专业：建筑与土木工程硕士生：吴立友指导教师：吴玖荣教授摘要近年来，随着我国经济社会的迅猛发展，国内超高层建筑的建造日益增多，结构体系也渐趋复杂。超高层建筑结构的共同特点是建设周期长、施工过程复杂，施工期各类荷载、不同施工工艺及不同施工顺序对结构变形和受力的影响较大，因此通过施工过程力学模拟与结构健康监测相结合的手段，分析观察结构在施工及运营期间的变形和受力情况，对确保施工安全有序的进行具有重要的指导意义。本文以广西南宁华润中心东写字楼为研究背景，对其在建过程的力学分

2、析进行了全过程的施工模拟，并对施工期间其变形和受力的关键影响因素进行了分析，具体内容如下：首先采用有限元软件ETABS，建立结构整体模型并考虑材料收缩徐变效应，根据其施工的实际先后顺序，研究施工期间和施工结束20年内的结构变形情况。结果表明：结构竖向变形曲线大约呈“鱼腹型”，即中间楼层竖向变形大，底部和顶部楼层的竖向变形小。通过模拟分析结果发现：收缩徐变对结构的变形影响较大，施工完毕后结构的水平变形和竖向变形差会随着时间继续增大。由于结构的竖向不规则以及结构竖向变形的不均匀导致结构产生水平位移，并且水平位移最大值发生在结

3、构中间楼层。分别考虑CEB-FIP90、ACI209-92和B3三种混凝土收缩和徐变模式，计算了结构变形，分析结果表明：由三种模型得到的变形趋势基本吻合，但数值不完全一致；通过对比一次性加载、不考虑收缩徐变以及考虑收缩徐变的施工模拟分析结果，发现前二者均不能准确地对施工过程进行力学性能模拟，只有考虑了材料收缩徐变效应的施工模拟分析所得到的结果才能准确地反映施工期间结构的变形情况；通过与实测数据对比发现：施工模拟结果与实测数据大致吻合，但二者也存在一定差异。研究了施工速度与核心筒超前外框架施工层数对结构变形的影响，对比分析

4、结果表明：施工速度对结构变形的影响较小。核心筒超前20层施工比较合适，核心筒竖向位I某退台超高层建筑施工过程力学模拟分析移随着超前层数的增加而增大，外钢柱的竖向位移随着超前层数的增加而减小；超前施工对外钢柱的水平位移影响较小，对核心筒的水平位移影响较大。分析了伸臂桁架结构的连接特征对整体结构在施工过程中结构变形和应力的影响，为合理确定其安装时序提供了可靠的依据。最后本文还分析了结构在向阳侧与背阳侧温差对结构受力性能的影响，发现温度差异对结构特别是对外钢柱变形的影响比较大。关键字：超高层建筑结构；收缩徐变；施工模拟；结构性

5、能；水平位移；竖向位移II广州大学硕士学位论文NumericalSimulationonStructuralPerformanceofSuperTallBuildingwithSetbacksbyStageConstructionAnalysisMethodMajor:ArchitectureandCivilEngineeringName:WuLiyouSupervisor:WuJiurongAbstractWiththerapiddevelopmentofChina'seconomyandsociety，thecons

6、tructionofsuperhigh-risebuildingsinChinaisincreasingrapidlyinrecentyears.Thestructuralsystemofsuchtallbuildingsisbecomingmoreandmorecomplex.Thecommoncharacteristicofsuchsuper-tallbuildingsincludeslongperiodinconstructionandcomplicatedconstructiontechnology.Thosef

7、actors,whichincludetheloading,differentconstructionmethodsandconstructionsequences,havegreatinfluenceonthestructuraldeformationandstressstateforsupertallbuildingsduringtheconstructionperiod.Therefore,itisveryimportanttoconductthenumericalsimulationanalysisofstruc

8、turalperformanceofsupertallbuildings.Suchresearchstudiescouldprovidetheguidelinefortheconstructionprocessandassurethesafetyofsupertallbuildingduringtheconstruc