超高层外框—核心筒混合结构施工监控与动力特性分析93页（硕士）

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标签：建筑硕博论文超高层建筑施工模拟现场实测施工技术

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资料目录

摘要II
Abstract．III
第1章绪论．1
1．1研究背景及意义．l
1．2施工过程数值模拟分析方法3
1．2．1边界元法3
1．2．2离散单元法4
1．2．3有限差分法4
1．2．4有限单元法4
1．3施工过程数值模拟分析软件5
1．4现场监测分析方法．6
1．5施工模拟和现场实测国内外研究进展7
1．6问题的提出与本文的研究内容9
1．6．1问题的提出9
1．6．2本文的研究内容9
第2章深圳平安金融中心基坑监测分析．1 1
2．1深圳平安金融中心项目研究背景11
2．2深圳平安金融中心支护桩深层水平位移监测．12
2．2．1工程地质条件概述．12
2．2．2基坑围护结构监测方案。。14
2．3深圳平安金融中心支护桩深层水平位移监测结果分析15
2．4深圳平安金融中心基坑周围地表沉降监测结果分析17
2．5本章小结1 8
第3章深圳平安金融中心塔楼结构Midas模型19
3．1引言19
3．2深圳平安金融中心结构概况19
3．3 Midas结构模型22
3．3．1 Midas基本概念22
3．3．2 Midas施工阶段分析．22
3．3．3 Midas结构模型24
3．4 Midas施工步的划分与子模型的建立27
3．5施工荷载30
3．5．1结构自重30
3．5．2施工活荷载30
3．5．3塔吊荷载和提模荷载30
3．6本章小结30
第4章深圳平安金融中心结构施工模拟分析3 1
4．1引言3 1
4．2施工模拟中桩基础受力分析3 1
4．2．1施工模拟中桩基础底部最大反力分析32
4．2．2施工模拟中桩基础轴力分析32
4．2．3施工模拟中桩基础应力分析33
4．3施工模拟中首层核心筒受力分析34
4。3．1所要分析的构件的位置34
4．3．2所要分析的构件的受力变化35
4．4施工模拟中关键部位应力分析35
4．4．1关键楼层核心筒与巨柱连接构件的应力变化35
4．4．2关键节点楼层带状桁架应力变化37
4．4．3第36层巨型斜撑和V型斜撑应力变化39
4．5典型构件内力沿塔楼高度变化分析39
4．5．1普通外框柱内力随塔楼高度变化39
4．5．2巨型斜撑内力随塔楼高度变化一40
4．5．3 V型斜撑内力随塔楼高度变化40
4．6竖向变形分析41
4．6．1核心筒和巨柱竖向变形沿塔楼高度变化43
4．6．2核心筒和巨柱竖向变形随施工步变化44
4．7本章小结44
第5章深圳平安金融中心施工过程实测分析一46
5．1引言．46
5．2传感器的选型与布设46
5．3光纤光栅传感器测量原理49
5．4实际施工过程施工步的划分49
5．5桩基础实测分析50
5．5．1桩基础监测系统50
5．5．2计算理论及公式52
5．5．3桩基础实测与模拟对比分析一52
5．6主体结构应力及竖向变形实测分析54
5．6．1各监测楼层光纤光栅传感器布设图54
5．6．2计算理论及公式56
5．6．3主体结构实测与模拟对比分析57
5．7主体结构竖向变形分析60
5．7．1实测分析理论基础60
5．7．2数值模拟与实测结果比较60
5．7．3竖向变形调整方法61
5．8本章小结62
第6章深圳平安金融中心塔楼动力特性分析64
6．1引言一．64
6．2模态分析64
6．2．1基本理论64
6．2．2模态分析结果66
6．3时程分析．68
6．3．1时程分析法概述．68
6．3．2时程分析法基本理论68
6．3．3阻尼参数设置．70
6．3．4时程分析过程71
6．3．5时程分析结果．73
6．4本章小结78
结论及展望79
参考文献81

内容简介

近年来，由于施工工艺的提高和建筑材料的发展，超高层建筑大量兴建，大多采用外框．核心筒混合结构体系。建筑高度的增加同时也给结构设计和施工带来了新的技术难点。施工期间，建筑结构刚度、加载方式等都随施工过程不断地发生变化，结构构件会发生内力重分布。而且，由于施工期间混凝土收缩徐变、加载龄期等因素，会导致外框架和核心筒之间的竖向变形差。这种施工内力重分布和结构的竖向变形差，将会影响建筑物在施工期间的安全，应引起高度重视。
　　本文以金融中心结构施工监控和健康监测项目为依托，开展了超高层建筑结构施工全过程模拟分析，以及施工过程中结构内力和竖向变形的现场监测工作，并对塔楼动力特性做了研究。
　　施工模拟中，建立了深圳平安金融中心MIDAS整体模型以及各个施工步的子模型，考虑混凝土的收缩徐变的影响，采用施工过程分析方法进行了全过程施工模拟，分析了施工期间桩基础最大反力、轴力和应力变化，以及上部结构关键节点楼层和构件的受力变化，总结了结构竖向变形沿塔楼高度方向和随施工阶段的变形发展规律。
　　现场监测中，开展了用于超高层建筑施工监测传感器的选型、测点布设以及数据采集等关键技术研究。结合基坑围护结构监测数据，重点分析了平安金融中心基坑深层围护桩水平位移随基坑开挖深度的变化规律：结合基坑地表沉降监测数据，分析了基坑开挖引起的地表沉降变化规律；结合桩基础和上部结构关键部位的监测数据，重点分析了桩基础土体压力变化、首层和1 1层测点部位的应力变化，以及主体结构的竖向变形，并将实测结果与数值模拟进行了对比分析。结果发现数值模拟结果与实测结果吻合较好，最大误差约为14％。
　　本文最后一章运用MIDAS／GEN对深圳平安金融中心塔楼结构进行了动力特性分析。首先用模态分析给出了结构前11阶振型形态和运动形态。其次选取了ELCentro(E-h)波对塔楼进行了地震波时程分析，从基底沿两主轴方向同时输入ELCentro(E-h)波，得到了塔楼项点位移时程响应、加速度时程响应、塔楼楼层的剪力和倾覆弯矩时程曲线。
　　施工监控和健康监测所获得的数据可以为设计方、施工方和业主提供关于塔楼安全方面的信息，监测结果也说明了对于复杂超高层结构进行施工监测工作的有效性和重要性。
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　　共计93页，编制于2014年

超高层外框—核心筒混合结构施工监控与动力特性分析93页（硕士）