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近年来,国内外越来越多的高层和超高层建筑采用混合结构体系,它是一种能够充分发挥不同材料特性和不同结构性能的结构体系。但是,混合结构体系施工期间的变形控制问题越来越突出。这一问题不仅关系到施工方案的制定和施工质量的控制,还关系到结构体系本身的安全。目前规范对这方面的计算尚没有明确的规定,亟待进一步研究。
首先,本文选取CEB-FIP MC90模型对施工期间混凝土的弹性模量、抗压强度以及徐变收缩作出预测。然后对高层建筑施工模拟方法进行对比分析,得出各种模拟施工方法的区别在于:是否进行施工过程的找平补偿。通过理论分析得出施工过程的找平补偿对竖向累积变形的影响。
本文以钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系为研究对象。通过有限元软件Midas来模拟施工过程的找平补偿,得出施工期间混合结构体系在不同荷载工况下的累积竖向变形和竖向变形差规律。
依据《混凝土结构设计原理》,将混合结构体系施工期间的模型进行简化,得出施工期间核心筒领先不同层数时,完整部分的顶点位移及转角计算公式。按照《高规》中顶点转角的规定,运用Matlab编制程序求解出施工期间核心筒的最大领先层数。
对混合结构体系施工期间的变形控制措施进行研究。提出了以下施工方案:
1.高层混合结构体系核心筒的施工方案;
2.将桥梁中的预调施工方法引入高层混合结构体系中,得出水平构件的预调施工方法;
3.高层混合结构体系竖向承重构件的补偿施工;
4.施工阶段的变形监测。
最后,从材料和结构两个方面进行归纳总结,得出了高层混合结构体系施工期间控制变形的方案。