某超高层建筑超高层建筑混凝土竖向变形监控措施.docx

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1、某超高层建筑超高层建筑混凝土竖向变形监控措施 1.1超高层建筑混凝土竖向变形监控措施超高层建筑施工过程中，由于结构自重、风荷载、日照温差、混凝土徐变和基础不均匀沉降等因素影响，均可能导致主体结构在竣工时刻的结构位形超过设计位形的容差要求。为了控制结构竣工时建筑物各参数符合设计要求，对工程结构全过程的数字模拟变形分析及施工预调值的实施，包括对主体结构的沉降及位移监测，是本工程结构施工控制的重要内容之一。变形分析监测工作主要内容：模拟分析深化设计、变形预调现场实施、监测数据对比数据修正调整总结提炼、形成最终成果。1.1.1内外筒结构施工变形模拟分析本工程核心筒和巨柱框筒，均有较大的水平抗侧刚度，水

2、平方向的变形对施工影响较小。但核心筒为劲型混凝土结构，受其收缩徐变的影响，内外筒之间将形成不均匀变形差。因此，内外筒竖向变形差值，将是本工程关注重点。包括：核心筒竖向变形，外框筒竖向变形，内外筒的竖向变形差和施工预调值。以上内容均需按照施工进度和步骤，进行结构变形模拟分析。1.1.2建立模型以截面等效、抗弯刚度等效、密度等效、龄期调整有效模量理论为基础，根据工程结构特点和施工工艺，建立钢结构模型、主塔楼混凝土结构模型、徐变模型（欧洲混凝土协会、国际预应力混凝土协会提出的徐变预测模型），对施工过程进行全过程模拟，确定最终模型。对结构施工全过程模拟通过ANSYS中的生死单元来实现，具体模拟步骤为：

3、（1）基于设计态一次性建立结构整体有限元模型。（2）一次性杀死模型所有单元，使结构处于施工前的初始“零”状态。（3）根据实际进度，依次激活相应阶段的单元，定义相应的等效弹性模量，根据等效弹性模量的定义组合结构相应的折算面积和惯性矩，定义结构的密度保证结构自重不发生变化，施加相应的施工荷载，实现施工全过程的跟踪模拟。1.1.3结构施工期性态分析采用有限元软件编写程序，考虑施工各阶段特点、进度和时间效应，对施工全过程跟踪模拟，计算施工全过程中考虑混凝土徐变效应、施工荷载、施工找平、施工工序的结构变形状况以及各阶段结构应力水平，给出外框架和核心筒各自在施工各阶段的各层位移、层间压缩量及两者内外变形与

4、应力状况；同时考虑内外筒不均匀沉降的变形计算，比较得到内外筒不均匀沉降对结构变形和应力计算的影响；过程中拟与设计院紧密沟通联系，分析对比模拟和监测数据，从而分析得出相关规律，为施工预调值实施，保证大楼最终变形符合设计要求，同时也为工程变形监测提供理论依据。1.1.4施工前设计估算的配合巨柱压缩和吊杆支撑梁竖向变形的设计估算配合，外侧幕墙支撑体系为吊杆加曲梁的形式，吊杆着力楼层为设备、避难层，为保证幕墙安装完成的符合性，根据设计要求，拟对吊杆伸长、巨柱压缩变形以及吊杆吊点处梁端竖向相对变形进行补偿。为了便于计算巨柱的缩短量和吊杆支撑梁端竖向相对变形及吊杆伸长量，在结构开始施工之前，总承包将根据施

5、工进度安排及时向设计单位提供以下信息，以便对施工预调值作出调整。结构施工过程结构施工完毕后每层巨柱、楼面混凝土类型、强度等级、浇筑日期每层每种构件的混凝土强度实验结果每层钢结构及塔楼皇冠安装日期每区幕墙支撑结构、玻璃、百叶等幕墙安装日期核心筒和巨柱混凝土弹性模量实验结果每区的附加恒载的加载时间，屋顶调质阻尼器的安装日期相关材料信息，如混凝土、钢结构、幕墙支撑体系原材至少每星期对于一种混凝土级配提供一组实验结果核心筒和巨柱混凝土长期收缩和徐变的实验结果1.1.5施工过程中的现场监测为了配合设计单位更好的使用实测数据来校核估算结果，过程中，拟对外框筒巨柱压缩变形以及设备、避难层的吊杆支撑梁端部相对

6、竖向位移进行监测。变形监测的重点难点分析。重难点分析对策塔楼高度为438m，随着楼层的增高、筒体的收敛，主楼高处受到温差、日照、风、现场施工塔吊运转等影响引起晃摆。采用GPS与倾斜仪超高层结构垂直度控制方法，合理选择控制点引测时间和分段传递的高度，保证轴线控制网的垂直引测精度。楼层高度压缩变形，幕墙支撑系统吊杆伸长与楼面结构变形引起制作长度的调整。通过楼层变形数据分析、吊杆伸长值的计算和实验，深化设计，明确细部构造和加工件。内外筒结构不均匀沉降对结构平面平整度的影响，施工标高的控制。根据模拟分析和实际监测数据，和设计院沟通协调，明确楼层标高调整控制目标。钢柱、桁架、巨型斜撑构件截面大、板材厚、

7、焊口多，焊接收缩及核心筒内外变形不一致引起钢柱垂直度偏差和应力集中等。根据模拟分析数据进行深化设计、结构尺寸预调整，钢结构安装时设置延迟构件，根据监测结果，确定铰接变刚接的时间。1.1.6参考楼层位移变形测量在地面层以上被监测的楼层称为参考层，结合本工程结构的实际情况，参考层的布置为塔楼的首层及地上每10层。参考楼层位移监测点，均需监测三向位移（即X、Y、Z坐标）变化情况，外框筒巨柱测点在允许的情况下（外部控制点在有效距离内），用全站仪从建筑物外部直接监测。内筒及不在外部一次视线监测范围内的监测点通过从建筑内部引测的方法进行测量，在各参考楼层先传递高程和平面坐标，然后在参考层内进行水准测量和平面测量。1.1.7监测点布置监测点布置在地下室底板上和主楼核心筒侧面及外框筒巨柱上，主楼地上每10层在相同平面位置布置沉降监测点。标高基准点位布置在基础沉降范围外，个基准点形成闭合水准导线，并定期地与城市导线点进行联测，当基准点发生变化时及时恢复，长期观测建筑沉降。标高基准点的锚固长度锚入土内，地面用护栏模板围护