型钢混凝土组合结构施工模拟分析

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1、型钢混凝土组合结构施工模拟分析重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：汤柠郡指导教师：张希黔教授专业：土木工程学科门类：工学重庆大学土木工程学院二O一四年五月ConstructionSimulationAnalysisontheSteelReinforcedConcreteCompositeStructureAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringB

2、yTangNingjunSupervisedbyProf.ZhangXiqianSpecialty:CivilEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2014中文摘要摘要从上世纪80年代初以来，随着社会和经济的高速发展，我国建筑业也发生了翻天覆地的变化，高层建筑的数量也越来越多。然而，随着大量型钢混凝土组合结构的出现，原有的设计理念已经不适应日益复杂的施工条件。传统设计方法只关心最终的成型状态，对结构过程的成型

3、状态则从不过问。因此，类似于型钢混凝土组合结构的大型复杂结构体系在施工阶段的受力性能研究成为一个亟待解决的课题。针对施工期研究中存在的一些问题，也根据型钢混凝土组合结构的实际情况，本文以一栋40层的型钢混凝土组合结构为工程依托，采用有限元分析软件SAP2000v15.0，建立合理的有限元分析模型。通过有限元软件，对结构进行一次性加载与施工模拟加载，在模型中考虑施工荷载、混凝土徐变、收缩、施工找平、型钢与混凝土之间的粘结性能等诸多因素的影响，得到梁、柱、剪力墙、楼板的内力并进行分析比较，得出型钢混凝土组合结构采用一次性加载

4、法与施工模拟加载法之间的区别与规律，为现代高层建筑设计与施工提供重要的依据。围绕这一目的，本文主要研究工作如下：①详细介绍型钢混凝土组合结构的概念，分析目前型钢混凝土结构的研究和应用现状，以及其优缺点和高层建筑施工的应用现状，提出本文需要研究的问题。②针对高层建筑结构体系，探讨型钢混凝土组合结构施工期受力的影响因素，以及材料的本构关系和施工模拟分析的基本原理，为建立超高层建筑结构并进行一次性加载和施工模拟施工加载模拟分析提供理论依据。③利用大型有限元计算软件SAP2000，采用模拟施工过程加载计算方法对超高层建筑结构进行

5、了数值模拟，并得出计算出的梁、柱、板和剪力墙内力结果。④通过SAP2000对结构进行模拟施工过程加载和一次性加载，整理出两种方法下梁、柱、剪力墙、板的内力值，进行比较分析，并得出两者间的区别和规律。⑤针对模拟施工过程加载方法，分别采用PKPM与SAP2000进行建模分析，根据上述两种分析模型的计算结果，确定SAP2000模拟施工过程的分析结果的合理性。本文对型钢混凝土组合结构一次性加载与施工模拟加载分析对比，目的在于将施工模拟后的状态作为恒载对结构作用状态的反映。算例计算结果表明，相对于一次性加载，模拟施工过程加载方法考

6、虑了更多的因素，更好地反映高层结构在施工过程中的受力状态，计算结果偏于安全，保证了结构在建造的过程中有更大的可靠度与安全性。同时，对PKPM和SAP2000两种软件的计算结果进行施工I重庆大学硕士学位论文模拟对比分析，确定了SAP2000模拟施工过程的分析结果的合理性，能够对实际工程提供有效的意见。总而言之，本文通过对型钢混凝土组合结构的施工模拟分析，得出更合理的力学性能，并为现代高层建筑提供更为可靠地设计依据，得到更安全、更合理的配筋。关键词：型钢混凝土组合结构，施工模拟加载，一次性加载，SAP2000，PKPMII英

7、文摘要ABSTRACTTheconstructionindustryhaschangeddramaticallywiththehigh-speeddevelopmentofeconomyandsocietysincethe1980s.Therearemoreandmorehigh-risebuildings.However,withtheappearanceofalargenumberofsteelreinforcedconcretecompositestructures,theoriginalideascannolon

8、gercatchupwiththeconstructionconditionswhicharebecomingmoreandmorecomplicated.Traditionaldesignmethodspaymoreattentiontotheultimatestateofthebuildingbutlittlea