进入21世纪我国经济和科技在高速发展,我国城市化建设以及一带一路战略极大促进建筑行业的技术标准和施工工艺的发展。有效利用土地资源和空间的超高层建筑备受青睐,而混合结构体系则是超高层建筑的重要技术保障之一。目前,对超高层建筑的研究多为结构本身的设计方法以及抗倾覆、抗风、抗震等方面,关于结构在施工阶段的研究相对较少。由于施工高度的持续增加,结构的整体刚度及自重随着施工阶段的推进而改变,施工阶段各类承重构件竖向的应力受混凝土材料时变特性的影响,使得框架柱与核心筒之间的竖向变形差异也越来越明显,对结构构件和非结构构件都造成了不良影响。严重时造成了柱、板开裂,钢材过早屈服等。因此,明确结构在施工过程中关键部位的受力和变形发展规律,对施工方案进行研究作出优化,采取相应措施控制结构的在施工过程中的竖向变形具有重要的现实意义。针对结构施工阶段问题,本文进行了以下工作:1.结合超高层钢框筒混合结构的特点、组成和功能,探讨了传统结构设计的一次性加载法和分阶段加载方法各自的特点,并分析了传统结构设计的一次性加载法和分阶段加载方法对竖向变形分析结果的精度,选取分阶段加载方法作为超高层钢框筒混合结构分析的加载模式。2.以广州市某超高层建筑工程为背景,通过Midas Gen有限元软件建立该项目实际模型,基于拟定核心筒领先5层的施工方案,并考虑了混凝土的收缩徐变特性、施工加载方式以及施工找平因素的影响,分别研究了结构在施工过程中和完工阶段结构的竖向变形值、异形柱的内力变化规律并对所产生的原因进行分析,同时对比了两种加载方式下的结构的竖向变形以及考虑收缩徐变前后的的竖向变形差。结果表明,施工过程中,核心筒和外框柱的竖向变形随着施工楼层的增高所呈现的规律为先增大后减小,最大竖向变形均发生在结构中上部,呈现出“中间大,两端小”的鱼腹式曲线;混凝土收缩徐变产生的变形占总变形的40%左右,收缩徐变对钢框筒结构的竖向位移值影响相对较大,设计中应予以充分考虑,否则模拟结果会远远低于结构实际施工过程中竖向变形的真实值。3.研究了施工过程中加强层处环桁架极值应力的变化规律、环桁架的整体吊装方案和环桁架合理的固接时间。研究结果表明,不同位置处杆件的受力情况有一定差异,随着施工阶段的推进,上、下弦杆应力值逐渐增大,边支撑和角支撑同样随着施工阶段逐渐增加,但其增长幅度大于上、下弦杆,角支撑在施工过程承受压应力,增长速率最快;吊装过程中,结构整体的位移值应力值远小于规范允许值,吊装过程中满足结构的变形要求;环桁架固接时间越晚其产生的附加应力越小,综合多方面因素考虑,建议环桁架选在在上一个施工段结束之后进行固接最为合适。4.对该项目核心筒领先不同施工层数所产生的竖向位移做出了分析,将核心筒领先不同层数的施工方案进行对比,并确定竖向变形差的补偿值。结果表明,随着领先层数的增加,竖向位移差值逐渐增大,建议该项目采取核心筒领先6层施工,该方案下结构产生的竖向位移值最小;结合实际工程确定了本项目核心筒与外框柱的补偿值,本文选择施工段均值法对结构的竖向变形进行预调整。5.结构竖向变形差的存在会造成结构处于不稳定状态。基于对变形差的研究,本文从材料选取、平面设计以及施工措施三方面对竖向变形差的控制措施进行讨论。全面控制施工质量和安全,为今后的工程提供了经验和参考,具有现实意义。