高层连体结构变形调控施工技术研究

论文题目: 高层连体结构变形调控施工技术研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 结构工程

作者: 武雷

导师: 郭正兴

关键词: 连体结构,下承力,上承力,顺向施工,逆向施工,斜拉索,变形调控,斜拉桁架支模

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 高层连体建筑结构是城市高层建筑发展的一个新动向,连体结构的承力形式有下承力结构与上承力结构。本文针对这样的结构,对上承力结构顺向施工的变形调控技术以及下承力结构为降低施工成本而运用的支模变形调控技术进行进行了研究。建筑结构传统的施工程序是采用逆传力指向的方式进行的,如下承力转换结构采用由下向上的顺向施工或上承力转换结构采用由上向下的逆向施工等都属于传统的逆传力指向的施工程序,本文冲破这一传统施工方式的束缚,通过运用有限元的计算分析方法对上承力结构按不同施工程序施工进行了施工模拟。提出了模拟分析上承力结构顺向施工程序,特别是设主动调控措施顺向施工程序下,结构中建立的最终内力状态的有限元模拟分析方法,以及模拟结构受力转换的分析方法。并根据上承力结构顺向施工的有限元施工模拟结果,提出可采用顺向施工程序对上承力结构进行施工,并得出了设主动调控结构变形措施的顺向施工更符合整体加载设计受力模式的重要结论。为了将主动调控结构变形的控制技术应用于上承力连体结构的顺向施工中,本文又对各种施工中控制结构变形的方法进行分析与研究,获得了运用预应力拉索对结构施工期间的变形进行主动调控的新工艺新方法,建立了变形调控的基本程序,并进一步对如何应用这种调控方法及如何应用有限元程序对其进行施工模拟进行了阐述。在调控变形施工技术具体应用的实践中,本文结合江苏邮政指挥中心高空连体结构的顺向施工,对上承力连体结构顺向施工中变形调控的过程、变形调控的计算分析方法以及其它相关的主要工艺进行阐述。将无粘结钢绞索调控结构变形与依靠钢骨结构吊模的高空无支架支模工艺相结合,创造了崭新的调控变形支模新工艺。通过对结构受力转换过程中的结构受力的监测与分析,以及与其它施工方法的经济效果进行对比分析,得出了采用无粘结构钢绞线索对高空组合悬挂结构这样的上承力连体结构进行变形调控的主动控制施工方法,不仅可以确保结构传力模式的顺利实现,还具有较高的经济价值。对于下承力连体结构,本文对结构施工程序以及模板支架刚度对结构成型后内力状态的影响进行了分析,并针对这种高空连体结构在施工中较难控制模板支架挠度的工程技术问题,提出应用预应力斜拉桁架结构作为此类结构的模板支撑承力结构,通过对斜拉索施加预应力来控制模板支架的变形,并将这种新型的模板支撑结构应用于实际的工程施工中取得了良好的经济效益。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 引言

1.1.1 高层建筑发展概况

1.1.2 高层建筑发展的趋向

1.1.3 具有通透感的门形高层建筑及其应用

1.1.4 设有空中连廊的高层建筑及其应用

1.2 高层连体建筑的常用结构形式

1.3 高层连体结构的施工程序与连体结构中的内力分配

1.4 高层连体结构变形调控施工技术研究的现状

1.5 本文研究的主要内容

本章参考文献

第2章 上承力连体结构施工程序力学研究

2.1 概述

2.2 结构的施工程序

2.3 结构的承力形式与施工程序

2.4 结构施工程序与结构受力转换

2.4.1 上承力结构逆向施工的结构受力转换

2.4.2 上承力结构顺向施工的结构受力转换

2.5 模拟施工过程力学分析的基本理论

2.5.1 基于时变结构力学的施工过程力学分析

2.5.2 考虑施工过程力学分析的状态叠加法

2.5.3 考虑变形可调的临时结构参与施工过程影响的力学分析

2.6 模拟上承转换结构逆向施工的力学分析

2.7 模拟上承转换结构顺向施工的力学分析

2.7.1 模拟悬挂组合结构顺向施工结构成型阶段的力学分析

2.7.2 模拟上承转换结构顺向施工结构转换过程的内力释放法

2.7.3 临时支撑结构刚度对结构最终内力状态的影响

2.7.4 临时支撑施加预顶力与结构的最终内力状态

2.8 各施工程序下获得的结构内力状态对比分析

2.9 本章小结

本章参考文献

第3章 结构变形调控施工技术研究

3.1 结构变形调控施工控制概念的提出

3.2 现代控制理论与施工控制

3.3 目前结构施工中变形控制的主要方法

3.3.1 弹性支撑控制法

3.3.2 结构起拱控制法

3.3.3 基于主动控制的预变形调控法

3.4 变形调控新方法的探索

3.5 设临时斜拉索的变形调控法

3.5.1 临时斜拉索变形调控体系的节点构造

3.5.2 临时斜拉索的张拉设备

3.5.3 临时索的布置

3.5.4 临时索的变形调控程序

3.5.5 临时索的张拉

3.5.6 临时索的应力释放

3.6 变形调控的结构有限元分析

3.6.1 有限元分析计算的过程

3.6.2 非线性有限元的计算方法

3.6.3 模拟临时索调控结构变形的方法

3.7 本章小结

本章参考文献

第4章 高空组合悬挂结构顺向施工变形调控新工艺研究

4.1 概述

4.2 结构施工方法分析

4.2.1 刚性支架法的变形控制

4.2.2 结构预应力法的变形调控

4.2.3 逆向施工提升法

4.2.4 设临时索斜拉的变形调控法

4.3 高空组合悬挂结构顺向施工变形调控的拉索法工艺研究

4.3.1 工艺的原理

4.3.2 工艺流程

4.3.3 结构变形调控的计算分析

4.3.4 工艺要点

4.4 结构受力转换过程的监测

4.5 经济效果分析

4.6 本章小结

本章参考文献

第5章 高层下承力连体结构模板变形调控施工技术研究

5.1 概述

5.2 下承力转换结构施工程序力学分析

5.3 超高支模变形控制技术研究

5.3.1 概述

5.3.2 转换梁的高承载模板支架现况

5.3.3 超高支模变形控制的新结构

5.3.3.1 预应力钢桁架模板支撑结构

5.3.3.2 预应力斜拉钢桁架模板支撑结构

5.3.3.3 预应力斜拉桁架与预应力桁架模板支撑结构的对比分析

5.4 斜拉桁架模板支撑调控变形的应用程序

5.5 斜拉桁架模板支撑结构应用实例

5.6 本章小结

本章参考文献

第6章 本论文的创新点及主要结论

6.1 本论文的创新点

6.2 本论文的主要结论

6.3 有待进一步研究的内容

作者简介

致谢

发布时间: 2007-06-11

参考文献

• [1].高层连体结构动力可靠度与减震控制理论研究[D]. 李春锋.兰州理工大学2016

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