针对液压爬模架体的有限元设计

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1、第3期广东土木与建筑No．32013年3月GUANGDONGARCHITECTURECIVILENGINEERINGMAR2013液压爬模架体的有限元设计张春辉陈一乔（广东省建筑工程集团有限公司广州510635）摘要：液压爬模技术近年在我国得到大规模的应用，目前建筑市场上大多采用繁琐而传统的结构力学方法结合现行《钢结构设计规范》进行设计，文中介绍在广交会大厦核心筒施工中，利用有限元技术模拟施工工况，并对其架体进行设计及受力分析，在确保准确的前提下提高了设计计算的效率。关键词：液压爬模；有限元；模型建立FEADesigno

2、fCrawlShutteringFrameZhangChunhuiChenYiqiao（GuangdongConstructionEngineeringGroupCo.，Ltd.Guangzhou510635，China）Abstract：AlongwiththehydraulicclimbingformworktechnologyhasbeenwidelyusedforskyscraperinChina，thetediousandtradi-tionalstructuralmethodcombinedwiththecu

3、rrent"codefordesignofsteelstructures"havebeenusedtodesignit.DuringthecoretubeconstructionofCECFBuilding，finiteelementtechnologyhasbeenusedfordesignanddynamicsanalysistheframebyGDCEG，enhancestheefficiencyofthecomputationinthepremiseofensuringaccurate.Keywords：hydr

4、aulicclimbingformwork；finiteelement；modeling针对该工程内筒外钢框结构的特点、难点，我司1研究项目概况拟采用多作业面立体交叉施工体系竖向结构先行、水平结构滞后的工艺。结合该工程工期紧、混凝土要广交会大厦工程为中国出口商品交易会（即广求质量高的特点，采用式液压爬模系统来完成核心交会）琶洲展馆重要配套设施项目，地下2层，地上筒竖向结构施工。采用LYZPM-100W型液压爬模裙楼4层、塔楼41层，建筑总高度177.3m，总建筑系统，它主要由埋件系统、液压系统、导轨、爬模架体面积8755

5、3m2。其结构形式为新型的钢框架－混凝土（分上下两部分）及模板体系组成，如图2所示。筒体结构，内筒为钢筋混凝土墙体，外筒为钢框架结构体系，外筒与核心筒剪力墙之间的钢梁为铰接，整个结构通过钢骨柱、梁混凝土构件与钢管柱、钢梁、组合楼板的有机结合形成了新型的钢框架－钢筋混凝土筒体结构体系，核心筒结构平面如图1所示。测量控制点测量控制点0012XGAZ1XGAZ2XGAZ2XGAZ1XGAZ1XGAZ2XGAZ2XGAZ1爬模垂直控制点訳侧面訴三维图图1核心筒结构平面图图2液压爬模系统构造示意图32013年3月第3期张春辉等：液

6、压爬模架体的有限元设计MAR2013No．32.2爬模架体的受力分析2用有限元方法对爬模架体的设计与验证⑴杆件单元的选取：根据各节点坐标建立有限元模型，整个架体均按均布荷载考虑，选取Link8单2.1模型的建立元建模。上架体（支承架）结构由横梁、竖杆和斜杆通过⑵架体各单元的内力情况：经计算得到各杆件刚性节点连接，并通过刚性节点连接到下架体（附墙单元的轴力、剪力和弯矩，如图4所示。架）上。荷载组合按最不利状态即工作状态（竖向荷⑶受力较大部位的有限元法与结构力学计算载＋风荷载）考虑。承载钢平台主要承受模板提升时分析结果对比：

7、由表1可见，两者的计算结果差异不的全部垂直荷载，设计采用三角桁架。因本工程核心大，为2%~6%，可认为它们对该模型进行的受力分筒外墙长206m，共布置68榀架位，平均间距3.03m，析结果是一致的，也证明有限元法的爬模架体受力分受结构特点影响，架体无法均匀设置，架体布置不均析是正确的。匀，且采用分片爬升的施工方法，取3.5m宽的架体2.3架体钢材截面选择与校核模型为研究对象，每层竖向荷载按2.5kNm2根据爬模架体受力分析结果，笔者对架体的材，风荷载按0.5kNm2考虑，计算简图如图3。料型号进行了选择，并参照GB500

8、17-2003《钢结构设计规范》的有关规定，按偏心受压格构式构件考（13）（14）虑，分别进行了整体结构的强度和稳定性验算，结果（9）（12）（15）（8）（17）（20）均满足规范要求。爬模架体各杆件轴力的最大值、最小值见表2，（8）（14）（7）（11）（12）（11）由此可知所有杆件的拉压应力设计值均满足设计强