【摘要】：根據(jù)中國《民用建筑設(shè)計通則》GB50352—2005規(guī)定:建筑高度超過100m時,不論住宅及公共建筑均為超高層建筑。近年來,隨著建筑高度和結(jié)構(gòu)性能要求的提高,配合混凝土核心筒的超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量也逐漸增多,采用超高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式能夠有效降低結(jié)構(gòu)自重,在保證承受軸向荷載能力的同時能夠抵抗水平荷載,且外形豐富多變,施工速度快,具有良好的應(yīng)用前景。目前,超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)粗放,缺乏嚴謹而系統(tǒng)的全過程控制;施工單位在施工過程中,僅按照設(shè)計圖紙進行鋼結(jié)構(gòu)安裝,并沒有充分考慮施工過程中鋼結(jié)構(gòu)位移和內(nèi)力的變化,安裝過程會使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生額外的應(yīng)力以及變形,從而導(dǎo)致質(zhì)量問題甚至產(chǎn)生重大安全隱患。本文結(jié)合鎮(zhèn)江蘇寧廣場東塔樓工程實例,對超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和基于施工過程模擬的方案優(yōu)化進行研究,規(guī)范施工技術(shù)控制,加強施工過程中鋼結(jié)構(gòu)安裝的內(nèi)力和位移控制并優(yōu)化施工方案,提高超高層鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。本文完成的主要研究工作如下:1、在實地調(diào)查研究和廣泛查閱相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,介紹了超高層鋼結(jié)構(gòu)組成和功能,結(jié)合施工條件分析目前存在的問題,分析了超高層鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù),包括前期的深化設(shè)計、工廠化構(gòu)件制作,現(xiàn)場巨型構(gòu)件吊裝、施工安全操作平臺和構(gòu)件連接技術(shù),全面控制施工質(zhì)量和安全,為今后的工程提供了經(jīng)驗和參考。2、通過對比設(shè)計階段和施工過程模擬計算方法,結(jié)合簡化算例驗證了模擬方法的合理性,初步得出施工階段超高層鋼結(jié)構(gòu)整體位移特征;基于施工過程模擬分析,首先,結(jié)合混凝土的時變性,分析對核心筒領(lǐng)先鋼結(jié)構(gòu)外框的層數(shù)優(yōu)化方法;然后,針對鋼結(jié)構(gòu)水平加強層的結(jié)構(gòu)功能和變形差引起的附加應(yīng)力,分析伸臂桁架延遲連接優(yōu)化方法;最后,分析超高傾斜結(jié)構(gòu)預(yù)調(diào)原理,選擇正裝迭代法對傾斜結(jié)構(gòu)進行預(yù)調(diào)計算,并詳細闡述了其預(yù)調(diào)計算思路。3、以鎮(zhèn)江蘇寧廣場東塔樓工程為背景,對基于施工過程模擬的方案優(yōu)化應(yīng)用進行實例分析。在Midas/Gen平臺建立東塔樓有限元模型,并進行施工過程模擬,得出超高層鋼結(jié)構(gòu)在整個施工過程中的受力和位移情況,為方案優(yōu)化打下基礎(chǔ)。然后,分別對核心筒領(lǐng)先鋼結(jié)構(gòu)外框?qū)訑?shù)、加強層伸臂桁架延遲連接時間和超高斜柱預(yù)調(diào)進行優(yōu)化,并分別進行現(xiàn)場實地監(jiān)測,與模擬數(shù)據(jù)對比驗證了模擬分析優(yōu)化的效果,證明了優(yōu)化方法的合理性。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU758.11;TU974
【圖文】：

對施工方案進行指導(dǎo)。在施工過程中，結(jié)構(gòu)剛漸施加的，豎向受力和變形積累程度大，對結(jié)[5]，因此，針對施工過程的模擬分析重要性日究綜述組成般為鋼框架與地面和混凝土核心筒固接，并沿桁架形成水平加強層；框架柱通過連系梁與核結(jié)構(gòu)層。根據(jù)超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成，分，如圖 1.1 所示。而普通外框柱又發(fā)展出新

上部巨大軸力的要求。而鋼管混凝土柱在相同截面的條件下，由于鋼管的側(cè)向約束能夠更好地發(fā)揮兩種材料結(jié)合的優(yōu)勢[6]-[7]，施工便捷，在超高層建筑中逐步得到應(yīng)用。鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越，抗壓承載力高，從某種程度上解決了超高層工程項目中柱體過胖的問題；同時，鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重小，運輸和吊裝方便，且省去了混凝土結(jié)構(gòu)施工時支模綁鋼筋等工序，施工速度快，縮短了施工工期[8]-[10]。2）斜撐和斜交網(wǎng)格隨著高層鋼結(jié)構(gòu)的高度不斷增高，傳統(tǒng)的垂直梁柱無法滿足結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力的需求，而立面斜撐能夠很好地抵抗側(cè)向荷載，在斜撐的基礎(chǔ)上，去掉傳統(tǒng)的垂直柱，用多個沿結(jié)構(gòu)高度形成一定角度的斜柱交織成網(wǎng)格外框體系，即形成了斜交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)[11]。美國的IBM 大廈最早采用了該結(jié)構(gòu)，進入二十一世紀后斜交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更多地應(yīng)用在超高層建筑中，而我國廣州西塔、廣州電視塔，北京保利廣場塔樓的鉆石燈籠造型，以及北京央視新大樓都采用了斜交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)[12]-[15]，如圖 1.2 所示。斜交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)可以同時承受水平和豎向荷載，同時提高了結(jié)構(gòu)整體的抗側(cè)剛度和整體性，是一種很有潛力的外框結(jié)構(gòu)形式

【參考文獻】

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本文編號：2733158