【摘要】：基于ANSYS軟件提出一種超高層框架-核心筒結(jié)構(gòu)施工模擬方法。首先采用等效降溫法計(jì)算混凝土收縮效應(yīng),采用ANSYS蠕變計(jì)算功能計(jì)算混凝土徐變效應(yīng),然后利用生死單元功能來(lái)實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程模擬,最后通過(guò)ANSYS APDL編寫(xiě)程序進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。并通過(guò)對(duì)實(shí)際工程的施工模擬,分析了施工過(guò)程與混凝土收縮徐變對(duì)核心筒和鋼框架柱的豎向變形、軸力、反力等的影響,為設(shè)計(jì)與施工的安全性提供參考依據(jù)。
【圖文】：

．基于ANSYS的超高層框架-核心筒結(jié)構(gòu)考慮收縮徐變的施工過(guò)程模擬分析259死單元功能，首先“殺死”模型中所有單元，然后根據(jù)實(shí)際施工過(guò)程，按施工順序激活模型中的單元，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過(guò)程的模擬。施工找平模擬通過(guò)約束節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)單元被“殺死”時(shí)，其相關(guān)節(jié)點(diǎn)平動(dòng)自由度亦被約束住，當(dāng)單元“激活”時(shí)，其相關(guān)節(jié)點(diǎn)約束去掉，以此模擬施工找平。運(yùn)用ANSYSAPDL編寫(xiě)計(jì)算程序，將混凝土收縮徐變模擬與施工過(guò)程模擬結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)超高層框架-核心筒結(jié)構(gòu)考慮混凝土收縮徐變影響的施工過(guò)程模擬，整個(gè)流程如圖1所示。圖1ANSYS施工過(guò)程模擬流程圖2工程實(shí)例武漢市xZ口金三角項(xiàng)目6號(hào)樓，總高度330m，地下3層，地上68層，結(jié)構(gòu)形式為帶加強(qiáng)層的鋼框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒外墻通過(guò)伸臂桁架及鋼梁與外框鋼管柱連接構(gòu)成塔樓各樓層平面。其中伸臂桁架分別設(shè)置在35，36層與52～53層，伸臂桁架由6榀桁架組成，通過(guò)兩端復(fù)雜節(jié)點(diǎn)與內(nèi)筒、外框架連接。根據(jù)施工過(guò)程與收縮徐變模擬的需要，外框架選用Beam44單元;核心筒剪力墻選用Shell43單元，樓板選用Shell63單元，底部約束設(shè)為固端約束，有限元模型如圖2所示。施工模擬采用按層逐步施工的方式，施工進(jìn)度為6d/層，并分析施工完畢后至10年齡期，受混凝土收縮徐變影響結(jié)構(gòu)的變形及受力情況�；炷潦湛s徐變相關(guān)參數(shù)取值如下:環(huán)境相對(duì)濕度取55%，初始加荷齡期t0=7d，混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束時(shí)間ts=3d。荷載考慮結(jié)構(gòu)自重以及施工活荷載，針對(duì)下列4種工況對(duì)算例計(jì)算并對(duì)比分析。工況一，考慮施工過(guò)程，不考慮施工找平，不考慮混凝土收縮徐變影響;工況二，考慮施工過(guò)程，考慮施工找平，不考慮混凝土收縮徐變影;工況三，考慮施工過(guò)程，考慮施工找平，同時(shí)考慮混凝土收縮徐變影響至421

?模擬，整個(gè)流程如圖1所示。圖1ANSYS施工過(guò)程模擬流程圖2工程實(shí)例武漢市xZ口金三角項(xiàng)目6號(hào)樓，總高度330m，地下3層，地上68層，，結(jié)構(gòu)形式為帶加強(qiáng)層的鋼框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒外墻通過(guò)伸臂桁架及鋼梁與外框鋼管柱連接構(gòu)成塔樓各樓層平面。其中伸臂桁架分別設(shè)置在35，36層與52～53層，伸臂桁架由6榀桁架組成，通過(guò)兩端復(fù)雜節(jié)點(diǎn)與內(nèi)筒、外框架連接。根據(jù)施工過(guò)程與收縮徐變模擬的需要，外框架選用Beam44單元;核心筒剪力墻選用Shell43單元，樓板選用Shell63單元，底部約束設(shè)為固端約束，有限元模型如圖2所示。施工模擬采用按層逐步施工的方式，施工進(jìn)度為6d/層，并分析施工完畢后至10年齡期，受混凝土收縮徐變影響結(jié)構(gòu)的變形及受力情況�；炷潦湛s徐變相關(guān)參數(shù)取值如下:環(huán)境相對(duì)濕度取55%，初始加荷齡期t0=7d，混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束時(shí)間ts=3d。荷載考慮結(jié)構(gòu)自重以及施工活荷載，針對(duì)下列4種工況對(duì)算例計(jì)算并對(duì)比分析。工況一，考慮施工過(guò)程，不考慮施工找平，不考慮混凝土收縮徐變影響;工況二，考慮施工過(guò)程，考慮施工找平，不考慮混凝土收縮徐變影;工況三，考慮施工過(guò)程，考慮施工找平，同時(shí)考慮混凝土收縮徐變影響至421d(施工結(jié)束);工況四，考慮施工過(guò)程，考慮施工找平，同時(shí)考慮混凝土收縮徐變影響至1121d(施工結(jié)束后約2年)。為方便分析，從結(jié)構(gòu)中選取典型外框架鋼柱KZ1、圖2有限元模型圖3典型框架柱與核心筒外墻位置平面示意圖核心筒外墻Q1(圖3)，研究分析施工過(guò)程與收縮徐變對(duì)外框架及核心筒墻體豎向變形、軸力的影響。3框架-核心筒豎向變形分析3．1施工結(jié)束時(shí)框架-核心筒豎向變形圖4給出施工結(jié)束時(shí)刻，不同工況下混凝土核心筒外墻豎向變形情況，取豎向位移向下為正。比較工

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