伴随中国经济稳步增长,高层和超高层建筑在近年来发展迅速。超高层建筑多数使用核心筒+外框钢结构形式,其施工难度较大,尤其在核心筒部分,在楼层上升过程中有墙体收缩、开洞、墙厚变化等情况,为解决这一施工难题,整体顶升施工钢平台体系作为超高层建筑核心筒结构的一种新型施工技术应运而生,但是由于出现时间短,应用较少,因此相关的技术研究不足,工程经验也比较欠缺,因此对整体顶升施工平台体系进行结构设计和施工过程方面的研究具有重要的工程指导意义。本文以某530米超高层工程为背景,首先对整体顶升施工平台体系进行了结构体系以及施工原理介绍,并结合工程需求对平台进行平面和竖向功能分区,进而由功能分区研究了结构设计中的各项荷载取值,包括恒荷载、活荷载、风荷载等,讨论了平台施工状态和顶升状态下的各种荷载组合,并以此为基础使用Midas Gen有限元分析软件建立模型进行静力分析,同时使用ANSYS软件对平台关键部位进行细部建模分析,结果表明:整体顶升施工平台在施工阶段和顶升阶段各部分组成结构的应力和变形均满足使用需求。整体顶升施工平台顶升阶段的不同步现象不可忽略,且是限制顶升速度的关键因素,本文综合考虑了3大种类共14种不同步工况,以平台8柱最不利荷载状态1和平台4柱最不利荷载状态5为基础,研究从50mm不同步起始的不同步工况,得出对角线油缸组顶升不同步是最不利不同步工况,在此基础上又以10mm为增量,50mm为基础,进行了不同步极限值研究。根据研究结果,给出顶升阶段建议的不同步控制值为50mm,在此不同步值以下,顶升阶段可不进行同步微调,大大提升了顶升阶段的运作速度,缩短了施工工期。整体顶升施工平台在施工状态下,相对于抵抗竖向荷载能力,其抵抗侧向荷载能力较差,尤其是在大风情况下,容易发生侧向倾覆,因此进行平台状态1和状态5施工阶段X、Y向风荷载工况研究,得出其中不利风向工况,以此工况为基础并逐级增大风荷载进行倾覆风荷载研究,定义以下两种情况:(1)当某一支座竖向反力为0时,则认为平台已经脱开核心筒;(2)当某一支撑立柱应力超过许用应力时,则认为此支撑立柱已破坏。出现其中任一情况则认为此时的风荷载为倾覆风荷载,得出平台状态1下倾覆风荷载风压为1.9k N/m2(约15级风);状态5下倾覆风荷载风压为1.6k N/m2(约13级风),且倾覆形式均为支撑立柱应力超过许用应力破坏。结合研究结果,得出整体顶升施工平台在施工阶段的风荷载控制在10级风以下为宜。平台安装完毕后,根据平台受力较大部位进行监测系统设计,并结合监测系统进行加载实验对结构进行安全评估。由于监测系统无法测出结构的安装初始应力,因此进行理论计算数据与实测数据对比验证理论模型是正确可靠的。因此,结合理论计算的安装初始应力得出最大级别加载时结构的最大应力为68.92MPa。同时更进一步对比平台最大应力测点(7-4)点的理论应力增量-荷载增量曲线和实测应力增量-荷载增量曲线,得出平台的承载能力约为30～31t/MPa,且曲线呈线性发展,因此加载实验过程中结构均处于弹性工作状态,以上两项对比可评估整体顶升施工平台在许用荷载范围内工作是安全可靠的。