混凝土核心筒与外钢框架安装误差模拟分析及控制

《混凝土核心筒与外钢框架安装误差模拟分析及控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浙江建筑，第27卷，第6期，2010年6月-～，ZhejiangConstruction，Vo1．27，No．6，Jua．2010混凝土核心筒与外钢框架安装误差模拟分析及控制SimulationAnalysisandControloftheInstallationErroroftheConcreteTubeandtheOuterSteelFrame赵滇生，吴俊杰，楼’巍ZHAODian·sheng，WUJun-jie，LOU(浙江工业大学建筑工程学院，浙江杭州310014)摘要：高层建筑中常用-混

2、凝土核心筒一外钢框架结构，由于两种材料不同的应力水平和变形性能、混凝土的收缩、徐变等因素都会导致两种结构之间的竖向变形差异，从而影响结构的受力性能。考虑混凝土收缩、徐变等因素，采用有限元分析了混凝土核心筒·外钢框架结构的安装误差产生过程及其大小，进而提出相应的误差控制方法和施工建议。关麓词：混凝土核心筒；有限元法；安装误差；收缩；徐变；竖向变形中图分类号：TU398．9文献标识码：A文章编号：1008—3707(2010)06—0023—04我国高层钢结构建筑应用日益广泛，结构体系材料模型与单元模

3、型常采用混凝土核心筒一外钢框架结构这种结构的竖向荷载主要由钢框架承担，而绝大部分的水平荷1．1建立有限元模型载由混凝土核心筒承担，有利于充分发挥钢结构和在实际施工过程中，一般是混凝土核心筒较外混凝土结构的各自优点。钢框架结构超前施工若干层。竖向荷载逐层施加，由于两种材料的性能差异，混凝土核筒和钢并随之产生相应的钢柱、核心筒的压缩变形。完成框架在施工过程中不可避免地存在安装误差和变形一层施工后，为控制楼层的设计标高，要根据施工的差，以及相应的结构附加内力等问题，从而产生水平实际尺寸，进行一定的找平，

4、补偿已发生的压缩构件的倾斜和附加应力、墙体开裂、电梯井受损、管变形。道损坏、幕墙破损等不利影响¨。目前钢结构施工为了尽量真实模拟施工情况，本文分析中将竖质量规范对单个构件的制造误差和安装误差有设计向荷载随施工过程逐层施加到混凝土核心筒．外钢和施工的限制，但对高层混合结构的竖向变形及其框架结构的空间模型上，并考虑每个施工阶段施工变形差并没有限制。钢结构施工企业对这种变形控找平的影响，最后叠加在一起，得到结构总的竖向变制也各不相同。形值。采用分层加载和叠加的原理，对结构进行分为深入了解和掌握竖向变形及

5、其变形差对钢结析，得出结构安装误差的相应数据。构设计施工和受力性能的影响，本文利用有限元程算例模型的平面布置见图1结构层高3．0m，序ANSYS，考虑结构在竖向荷载以及混凝土的收向、y向柱距分别为8m、6m。因为实际工程中，钢缩徐变作用下，模拟分析混凝土核心筒_夕钢框架柱一般以三个楼层为一个制作和安装单元，故’本文结构的安装误差，并提出相应的工程误差控制方法在建模时把三个楼层的钢柱取为一个施工段进行和建议。分析。收稿日期：2010一O3—25作者简介：赵滇生(1957一)，男，浙江义乌人，副教授，

6、研究方向为钢结构和空间结构。浙江建筑2010年第27卷钢柱主粱性变形增长。因此需要考虑这种变应力作用下的混0凝土收缩、徐变的影响。．0本文对于混凝土的收缩、徐变采用欧洲规范—_0CEB-FIPMC90中的计算参数。核心筒8一混凝土t时刻的徐变应变：08。。(t，t0)=币(t，t0)·i(to)(1)混凝土t时刻的收缩应变：}__业_}_——占。。(t，t。)：占。。。‘卢。(t—t。)(2)图1平面布置图式中：(t，t。)一混凝土徐变系数；在单元类型的选择上，外钢框架柱、主梁、次梁均；(t。)一

7、龄期t。时混凝土的弹性应变；采用梁单元BEAM188，钢柱截面形式为焊接箱形，以6cso一名义收缩系数；每3个标准层即9nl长为一段，主梁、次梁截面形式卢。(t—t)一收缩应变随时间变化的系数。均为焊接工字形，主梁截面为600×400×12×16，次在ANSYS有限元模拟中，可以通过对结构的降梁截面为450×300×10×14，材料均为Q345，弹性模温来近似模拟施工过程中混凝土的收缩和徐变徐量2．06×10“N／m，泊松比0．3，质量密度7850ks／m；变与应力水平、初次加载龄期、弹性变形量等

8、因素均混凝土核心筒和楼板均采用壳单元SHELL63，楼板有关，需要等结构弹性静力分析完成后，再施加降温材料为C30，弹性模量3．0×10N／m，泊松比0．2，措施来确定。因收缩和徐变都随着时间变化，因此质量密度2700kg／m，楼板厚度120mm；其余计算施加在混凝土核心筒上的温度也需要随着施工步骤模型构件的参数见表1。而变化。1．3有限元计算结果分析表1构件参数表混凝土核心筒或钢柱上某一点的竖向变形值，是该点以下部分的结构发生竖向变形的累计值。ANSYS分析中，活单元在计算中所产