钢筋砼框架-核心筒体系施工期间竖向变形与补偿研究

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1、学校代码10530学号201510181955分类号TU375密级公开硕士学位论文钢筋砼框架-核心筒体系施工期间竖向变形与补偿研究学位申请人段振雄指导教师夏力农教授学院名称土木工程与力学学院学科专业建筑与土木工程研究方向结构工程二○一八年五月StudyonVerticaldeformationandcompensationofreinforcedconcreteFrame-CoreTubesystemduringConstructionCandidateDuanZhenXiongSupervisorProfessorXiaLinongCollegeCollege

2、ofCivilEngineeringandMechanicsProgramStructuralEngineeringSpecializationArchitectureandCivilEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay.2018湘潭大学硕士学位论文摘要高层钢筋混凝土框架-核心筒结构体系是近年来我国迅速发展的一种新型结构体系。高层建筑结构体系在竖向布置和平面布置方面日益朝超高、体系复杂的方向发展，同时在施工过程中遇到的问题也越来越多，在竖向荷载作用下，由于各

3、竖向构件轴向应力的不同以及混凝土的收缩和徐变效应，框架柱与筒体之间存在不可忽视的竖向变形差异。本文从理论方面分析了在施工期间各因素对结构竖向变形的影响，给出了相应的竖向变形计算公式。基于本工程竖向构件和水平构件一同随层浇筑的施工特点，利用有限元分析软件SAP2000对结构进行施工过程模拟，对三种工况下结构的竖向变形及变形差进行分析，从材料、设计、施工三个方面提出减小竖向构件变形及变形差的措施。主要工作及结论如下：1.本文采用有限元软件SAP2000对三种工况下的结构进行变形分析。模拟超高层建筑结构实际施工过程，有效的考虑了建筑结构的使用荷载、混凝土弹性模量、收缩

4、、徐变以及施工过程对竖向构件竖向变形的影响。2.探讨加载方法对结构竖向构件竖向变形的影响，同时对模拟施工加载作用下的竖向构件竖向变形规律进行了研究。不同的加载方法对竖向变形结果会产生很大差异，采用一次性加载法结构竖向变形随楼层的增加而增大，在楼层顶部达到最大值。采用模拟施工加载法结构竖向变形呈现出“底部小，中上部大，顶部小”的规律。框架柱和核心筒的变形规律各不相同。框架柱的变形在楼层的中下部弹性变形大于收缩徐变，弹性变形占总变形的比例在52%左右；在楼层的中上部收缩徐变大于弹性变形，收缩徐变占总变形的比例63%左右，随着楼层的增加框架柱的收缩徐变值对总变形值的贡

5、献远大于弹性变形值。核心筒收缩徐变大于弹性变形。上部楼层由于积累效应及收缩徐变滞后，变形差增长较快，随着时间增长核心筒和框架柱变形差逐渐增大。3.探讨了竖向构件竖向变形差施工补偿的具体方法，对竖向构件变形差进行补偿。在施工中对竖向变形和变形差的补偿计算基础上，主动对构件进行标高预留，减小主体结构在使用期间相邻竖向构件变形差，使楼板趋于水平。同时从材料选用、设计、施工三个方面对竖向构件的竖向变形差的控制提出建议措施。关键词：框架-钢筋混凝土核心筒结构体系；施工模拟；收缩徐变；弹性变形；变形补偿I钢筋砼框架-核心筒体系施工期间竖向变形与补偿研究AbstractHig

6、h-riseframe-reinforcedconcretecore-tubestructuresystemisanewtypeofstructuresystemdevelopedrapidlyinChinainrecentyears.Theverticallayoutandplanelayoutofhigh-risebuildingstructuresystemareincreasinglydevelopinginthedirectionofultra-highandcomplexsystem.Atthesametime,therearemoreandmore

7、problemsencounteredintheconstructionprocess,undertheverticalload.Duetothedifferentaxialstressofeachverticalmemberandtheshrinkageandcreepeffectofconcrete,theverticaldeformationdifferencecannotbeignoredbetweentheframecolumnandthecylinder.Inthispaper,theinfluenceofvariousfactorsonthever

8、ticaldeforma