叠层升板在多层钢框架无梁楼盖结构体系中应用研究

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1、第七届全国现代结构工程学术研讨会叠层升板在多层钢框架无染楼盖结构体系中、应用研究曹现雷周学军．张之峰(山东建筑大学，济南250【OI)'摘要：叠层升板由于比普通升扳在优化施工工序、降低工稗造价、缩短施工周期等方面具有显著的优势，为研究提出了新的问题。本文通过对叠层升板施工工艺．计岸机同步控制，模拟软件施工过程非线性有限，二受力分析等方而，论证了叠层升板在钢框架应用的可行性及安全性。关键词：叠层升板，同步控制．钢框架，非线性有限元分析，计算机模拟软件一、引言多层钢框架升板结构体系按传力方式，可分为两种类型：有粱楼盖体系和无梁楼盖体系。有梁楼盖体系中梁与柱的连接节点，一般采用刚

2、性连接节点。次梁与主梁连接节点，通常采用铰接节点设计，即只考虑次梁端部与主梁连接之间的剪力作用。‘当前无粱楼盖升板施工工艺及现有理论都是基于钢筋混凝土结构，而对于全新的钢结构体系存在着理论研发不足、与钢结构施工技术不配套、力学行为不明确、与钢结构体系升板施工技术的配套构件研究不足等问题。本文首先进行了升板提升顺序优化研究，对比普通长升板施工工艺分析了叠层升板的可行性及其优势，并进一步提出了计算机同步控制在升板施工中的理论研究，给出了计算机同步提升控制的编制过程，为实际工程应用提供了理论支持。二、叠层升板施工工艺研究H叠层升板施工工艺可行性研究要加快提升速度，缩短工期，从传统

3、的单板运层提升过程来看，关键在于缩短提升工序，减少提升步聚。这就要求该变单层升扳工序为叠层升板或多层升板，加快主体施工速度，从而达到缩短工期的目的。L1‘叠层析试验分析”1可得出以下几点结论：(r)叠板提升杆的反力是单板的2倍．且主要作用在下层板上，在柱孔周围抗剪构造相同情况下，其破坏承载力仅是单板的l／2左右．理论上上层板能承担吊杆施加的冲切力，但由于上下层板特别是在柱孔位置处的贴台并不非常密切，所以下层扳将承担大部分冲切力，比单板更容易引起剪切破坏；㈢除柱孔附近外，叠板的其它部分都无明显的水平裂缝；㈢由于叠台板的上层及下层板中都存在中性层，在存在那种一层板全截面受拉，一

4、层板全截面都受压现象，单板和叠板的挠度基本接近，表明不存在两板叠合后形成那种组台截面的整体刚度增大的现象，所以在叠板提升时，各板基本上外于单板工作状态，不存在明显的耦合现象。㈣上层板的面可以通过叠合面的作用与反作用将荷载传递至下层板，使得上、下层板位移很接近，故往叠台提升时，叠合面摹本足密切贴合的，没有明显的滑动：∞尽管叠层板的上、下层板与单板在对应点处的两方向上的应变￡．，占一有所不同．有时甚至差展异很大，但同一点处两方向上的应变之和和应变和在香台板中的上、下层板与单扳十分接近，这时钢筋混凝土具有工业建筑2007增，1227第七届全国现代结构工程学术研讨会较好塑性内力重分

5、布的结构，按照单板设计的板在叠合提升时不会发生正截面的强度破坏；㈥多点支承板在吊点处(或柱孔处)由于应力集中，在孔洞角点处大数发生斜裂缝。在替台提升时，吊点处于下层板。故下层扳的柱也周围受到较大的点荷载反力，而上层板柱孔周围理论上应为分布反力，故下层板发生冲切破坏的现象甚于上层板。．通过对单板与叠扳的试验研究，可以得知，只要处理好受冲切破坏的提升环节点构造，按单板设计的扳是完全可以叠合在一起提升的。通过对四层楼传统升板顺序和优化后叠扳提升顺序的比较可知。优化后升板顺序有以下优点：，．(1)可以显著减少施工步骤。四层楼传统的提升法需要33步，而叠板提升只需25步，步数减少24

6、．2％。而且会随着楼层数的增加，这种提升步骤的减少会越显著，从而缩短了工期。(2)传统升板在20步，叠层升板在12步时，两者板均I艋时搁置位置，且没有楼层固定。但叠层升板对应的这种状态时．其提升机的着力点要低于传统方法时着力点位置，这样更有利于结构整体稳定。(3)叠层升板要比传统升板提前进入底层楼板的固定。在升板结构中，楼层周定的越早越有利于结构下一步的继续提升，能提高抗侧移能力。同时由于楼层的固定町以减少柱的计算长度，有利于群柱的整体稳定性。叠层提升对提升机的工作性能要求较高．而且对扳柱开洞区的板的抗剪性能需求提高，对底层楼板提到设计标高位置处时，宜在外侧框架周力底部设临

7、时柱间支撑，以有利于升板结构的空间整体性和整体稳定性。o计算机同步控制在叠层升板中的应用研究屋面板与提升机不断相互交替上升，各提升机由屋面板中央的控制台集中控制。它可以使全部提升机同时升降：也可以单机分别升降，以利调整提升差异。随着计算机的迅速发展，遥测遥控和机电一体化升板升层系统为升板施工提供了强大的后盾。提升时千斤项的动力由液压泵站提供，千斤顶的动作、速度由控制系统控制。因此，液压整体提升设一r1备由控制系统和液压系统(包括承重机构、液压千斤顶、液压阀组、泵站、管路等)B3构成。控制系统负责控制作为执行系统的液