超高层框筒混合结构施工过程分析与风振响应研究

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1、中文图书分类号：TU973+.2密级：公开UDC：624学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：超高层框筒混合结构施工过程分析与风振响应研究论文作者：毛诗洋领域：建筑与土木工程指导教师：闫维明教授贾洪教授级高工论文提交日期：2015年7月UDC：624学校代码：10005中文图书分类号：TU973+.2学号：S201204200密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：超高层框筒混合结构施工过程分析与风振响应研究英文题目：CONSTRUCTIONSIMULATIONANALYSISAND

2、WINDINDUCEDVIBRATIONRESPNOSERESEARCHOFSUPERHIGH-RISEFRAME-COREWALLHYBRIDSTRUCTURE论文作者：毛诗洋领域：建筑与土木工程研究方向：施工控制理论和技术及其工程应用申请学位：工程硕士专业学位指导教师：闫维明教授贾洪教授级高工所在单位：建筑工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果

3、，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：毛诗洋日期：2015年7月1日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：毛诗洋日期：2015年07月01日导师签名：闫维明日期：2015年07月01日摘要摘要超高层建筑结构在施工过

4、程中，结构自下而上成型，荷载效应亦是随着施工进程分阶段施加。在施工阶段，因施工作业、自重荷载、施工荷载和施工设备荷载等作用以及混凝土材料时变性的影响，结构构件及结构体系随施工进程发生变形和内力变化。同时在施工外部环境条件的影响下，结构的变形及内力亦会随着施工进程不断变化。为了保证结构在施工过程中的安全，确保施工精度以及施工完成后整体结构具有合理的力学性态，需要对影响结构施工变形和内力分布的各种要素进行综合分析。根据施工模拟结果及施工方案制定施工监测方案，并对施工过程进行跟踪分析，结合现场实测数据确定结构在各个施工阶段和各种环境条件下的变

5、形及内力分布规律，为施工控制提供科学依据和具体数值指标，以指导和控制超高层结构的整个施工过程。本文的主要工作及研究包含以下方面。（1）基于时变性的施工阶段分析。首先，通过考虑钢材与混凝土的完全协同作用，对CEB-FIP徐变模型计算钢管混凝土柱的徐变公式进行了参数修正。然后在此基础上，利用单元生死法，并考虑了荷载因素与非荷载因素，精确地模拟了九洲国际318米超高层框架-核心筒结构的施工过程。（2）超高层结构变形及内力分布规律分析。依据建立的精确模拟施工过程的有限元模型计算结果，分析不同结构体系竖向变形的差异及其对构件内力的影响。并通过对比

6、不同的施工方法，对施工方案进行优化分析。针对框架和核心筒竖向变形差异问题，采用提高构件施工标高的方式进行补偿。（3）超高层结构的施工过程监测。基于有限元施工模拟分析结果，制定了超高层结构的施工监测方案，对施工阶段的竖向变形、收缩徐变和动力特性变化进行了实地监测。利用随机子空间方法进行结构不同施工阶段的模态参数识别，再通过响应面法基于实测数据对有限元模型进行修正。（4）超高层结构施工阶段的风振响应分析。超高层结构的侧向荷载在结构设计中起着决定性的作用，除了地震作用外，结构主要的侧向荷载是风荷载。依据不同的脉动风速功率谱，利用线性滤波法人工

7、生成风荷载时程，进行考虑时变性的风振时程分析，最终得到超高层建筑结构施工阶段的风振响应规律，为制定抗风措施提供理论依据。关键词：施工模拟；施工监测；收缩徐变；风振时程分析IAbstractAbstractDuringtheconstructionprocess,superhigh-risebuildingsareformedfrombasementtotop，aswellasloadeffectisappliedtotheconstructionprocesswithstages.Intheconstructionstage,struc

8、turalcomponentsandsystemsaswellasdeformationandinternalforcechangeunceasingly,becauseofconstructionoper