CN103577693A - 一种超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法 - Google Patents

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华建民
康明
黄乐鹏
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Abstract

本发明公开了一种超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法，包括以下步骤：采用合理的测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；结合实测结果，利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算；分析实体测试和模拟计算。本发明采用现场实体测试与数值分析计算相结合的方法；采用合理的测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算，结合实测结果进行对比分析。此外，本发明操作方便，测试的结果准确，具有很好的应用价值。

Description

一种超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法
技术领域
本发明属于建筑受荷测试技术领域，尤其涉及一种超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法。
背景技术
在国外，Jayasinghe和Jayasena对多个高层钢筋混凝土框架-剪力墙结构的竖向变形进行了分析，提出了根据不同湿度的竖向变形差简化预测方法和限值。
在国内，90年代王福润首先提出了用经验公式和积分公式计算高层建筑结构竖向变形的两种方法，其中经验公式是引用各国规范中的关于弹性应变、收缩应变和徐变应变的经验公式进行计算，而积分公式则是使用收缩徐变模型进行计算，汪建民分析了混凝土弹性变形、徐变、收缩和温度应力等因素所产生的结构竖向变形差对高层建筑的影响，提出了相应的技术措施，罗文斌在对超高层S+RC混合结构竖向变形分析时，在结构构件匀速加载的假定下引入了加载速率影响系数λ，陈渭彬、郭明华采用有效模量并结合增量有限元法对收缩徐变引起的内力和位移的重分布进行了计算，邓志恒利用徐变中值系数和混凝土弹性模量中值系数，通过实例计算了高层建筑结构考虑施工过程收缩徐变的竖向变形，张琪玮等根据高层建筑竖向变形差的原位测试数据提出了一套简化计算竖向变形差的方法，周绪红等采用在整体结构计算模型上分层施加竖向荷载的叠加方法，利用有限元程序SAP2000进行计算，得出在仅考虑重力荷载和筒体混凝土的收缩徐变时，高度150m以上的钢框架-钢筋混凝土核心筒结构体系平均每3个楼层需要找平2mm以上，周建龙综合考虑施工顺序加载、收缩徐变等因素的影响，计算和分析了南京紫峰大厦超高层结构组合柱与混凝土核心筒的竖向变形差，指出结构封顶后半年时，结构中部的型钢混凝土柱产生最大80mm左右的竖向变形，核心筒剪力墙产生最大70mm左右的竖向变形；柱与核心筒的最大竖向变形差达12mm左右，发生在结构中部偏上的位置，白国良利用有限元SAP2000分析了整体结构模型一次性施加荷载和分层施加荷载两种计算方法，得出分层加载的计算结果更符合实际情况，混凝土的收缩徐变、建筑物室内外温差和外露柱温度梯度对框架柱的影响总和占竖向荷载作用下框架柱轴力的10％-30％，陈灿根据CEB-FIP中收缩徐变模型，利用按龄期调整的有效模量法计算了超高层结构施工过程中的竖向变形差异，分析了竖向变形差对水平构件的影响，吴锋通过分析指出施工中内筒收缩和徐变产生的竖向位移占到总位移的2/3，相对湿度在50％-80％间变化时对竖向变成差影响明显，延长主体施工工期可以减小结构投入使用后的竖向差异。
近些年来，关于高层建筑结构竖向变形的研究已经取得了丰富的成果，但所采用的分析模型和分析方法都是建立在若干假定的基础上的，适用范围较窄，结果和实际可能存在较大的误差，而且缺少充足的试验数据作为理论支撑；此外，现有的计算高层混凝土结构施工期竖向变形的分析方法较为复杂，实际工程应用存在一定的难度。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法，旨在解决现有的计算高层混凝土结构施工期竖向变形的分析方法较为复杂，实际工程应用存在一定的难度的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法，所述超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法包括以下步骤：
采用测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；
结合实测结果，利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算；
分析实体测试和模拟计算。
进一步、所述超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法的具体步骤为：
步骤一：采用测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；
步骤二：结合实测结果，利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算；
步骤三：通过以上实体测试和模拟计算，以形成：
通过对现场实测数据的处理和分析，掌握施工期间不同强度等级的混凝土型钢柱与剪力墙变形的发展规律；
通过对竖向构件变形的现场实测与数值分析结果对比，分析造成偏差的主要原因；
由数值分析结果得出结构最大竖向变形差发生的楼层位置并分析提高混凝土强度等级、减小剪力墙厚度、施工周期对结构竖向变形差的影响。
本发明的超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法，通过采用现场实体测试与数值分析计算相结合的方法；采用合理的测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算，结合实测结果进行对比分析。此外，本发明操作方便，测试的结果准确，具有很好的应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。
本发明的超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法，该超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法包括以下步骤：
采用测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；
结合实测结果，利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算；
分析实体测试和模拟计算。
作为本发明实施例的一优化方案，超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法的具体步骤为：
步骤一：采用测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；
步骤二：结合实测结果，利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算；
步骤三：通过以上实体测试和模拟计算，以形成：
通过对现场实测数据的处理和分析，掌握施工期间不同强度等级的混凝土型钢柱与剪力墙变形的发展规律；
通过对竖向构件变形的现场实测与数值分析结果对比，分析造成偏差的主要原因；
由数值分析结果得出结构最大竖向变形差发生的楼层位置并分析提高混凝土强度等级、减小剪力墙厚度、施工周期对结构竖向变形差的影响。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法包括以下步骤：
S101：采用合理的测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；
S102：结合实测结果，利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算；
S103：分析实体测试和模拟计算。
本发明的具体步骤为：
步骤一：采用合理的测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；
步骤二：结合实测结果，利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算；
步骤三：通过以上实体测试和模拟计算，以形成：
(1)通过对现场实测数据的处理和分析，掌握施工期间不同强度等级的混凝土型钢柱与剪力墙变形的发展规律；
(2)通过对竖向构件变形的现场实测与数值分析结果对比，分析造成偏差的主要原因；
(3)由数值分析结果得出结构最大竖向变形差发生的楼层位置并分析提高混凝土强度等级、减小剪力墙厚度、施工周期对结构竖向变形差的影响。
本发明的基本原理为：
采用现场实体测试与数值分析计算相结合的方法，采用合理的测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算，结合实测结果进行对比分析。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法，其特征在于，所述超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法包括以下步骤：
采用测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；
结合实测结果，利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算；
分析实体测试和模拟计算。
2.如权利要求1所述的超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法，其特征在于，所述超高层钢-混凝土组合结构的受荷实测方法的具体步骤为：
步骤一：采用测量手段，对混凝土框架-核心筒结构施工全过程进行受荷实体测试；
步骤二：结合实测结果，利用有限元分析SAP2000建立合理的混凝土框架-核心筒结构施工期竖向受力变形分析模型进行数值分析计算；
步骤三：通过以上实体测试和模拟计算，以形成：
通过对现场实测数据的处理和分析，掌握施工期间不同强度等级的混凝土型钢柱与剪力墙变形的发展规律；
通过对竖向构件变形的现场实测与数值分析结果对比，分析造成偏差的主要原因；
由数值分析结果得出结构最大竖向变形差发生的楼层位置并分析提高混凝土强度等级、减小剪力墙厚度、施工周期对结构竖向变形差的影响。
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