CN105672481A - 超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，所施工超高层建筑为钢框架-核心筒结构，钢框架-核心筒结构包括核心筒和位于核心筒外侧的外围框架，伸臂桁架加强层中核心筒与框架柱之间通过伸臂桁架进行连接；伸臂桁架包括上下两根弦杆和多根腹杆；对伸臂桁架加强层中的伸臂桁架进行安装时，采用延迟连接法进行安装且其安装过程如下：一、弦杆临时连接；二、竖向变形监测：对两根弦杆连接的核心筒和框架柱在竖直方向上的应变分别进行监测；三、弦杆应力释放及固定连接；四、腹杆安装。本发明方法步骤简单、设计合理且操作简便、使用效果好，能有效解决因框架柱与核心筒的竖向变形差异导致伸臂桁架提前失效的问题。

Description

超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，尤其是涉及一种超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法。

背景技术

核心筒结构，属于高层建筑结构。简单来讲，外围是由梁柱构成的框架受力体系，而中间是筒体(比如电梯井等)，由于筒体在中间，所以称为核心筒，又名“框架-核心筒结构”。外围框架由多个框架柱和支撑于多个所述框架柱的框架梁连接而成。核心筒就是在建筑的中央部分，由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护等形成中央核心筒，与外围框架形成一个外框内筒结构，核心筒以钢筋混凝土浇筑。而外围框架为钢筋混凝土框架或钢框架，且当外围框架为钢框架时，框架-核心筒结构为钢框架-核心筒结构。

在高层、超高层框架-核心筒结构设计中，为控制结构水平位移过大经常在芯筒(即核心筒)与外排柱(即外围框架结构中的框架柱)之间设置伸臂构件，以提高结构的抗侧刚度。其中，超高层就是40层以上或高度100米以上的建筑。超高层的伸臂构件一般设置在建筑设备层、避难层等楼层，设置伸臂构件的楼层为加强层。上述伸臂构件通常采用桁架结构，也称为伸臂桁架，且加强层也称为伸臂桁架加强层。伸臂桁架加强层是指采用斜腹杆桁架、实体梁、箱形梁、空腹桁架等水平伸臂构件，在平面内将内部核心筒和外围框架柱连接为整体，控制结构整体侧移的水平加强层。伸臂桁架是采用桁架结构方式做成的梁，带加强层的框架-核心筒结构在伸臂桁架的作用下，能形成更大的刚度以抵抗倾覆力矩。现如今，所采用伸臂桁架的类型较多，主要包括K形、V形、人字形等形状的伸臂桁架。

对超高层钢框架-核心筒结构来说，考虑钢框架与核心筒在应力、应变增长速度以及自重荷载、施工荷载有效面积、材料时变、施工速度等方面的差异，在施工过程中，外框柱(即外围框架中的框架柱，通常采用钢管柱)与内部混凝土核心筒的竖向变形之间会产生一定的差值，竖向变形差进而对伸臂桁架产生附加应力。因此，如果提前将伸臂桁架进行焊接固定，会使伸臂桁架上部楼层的竖向荷载大部分被伸臂桁架承受，而无法通过外框柱向下传递，导致原本设计用来主要承受竖向荷载的外框柱严重浪费；相反，平时作为储备且一旦遇到大风、地震等特殊情况才发挥主要抗侧力作用的伸臂桁架则提前服役(也称为提前失效)，其中提前服役指的是伸臂桁架提前失效并丧失正常的使用性能，服役期缩短。伸臂桁架提前服役的直接影响是在伸臂桁架构件内部产生不必要的残余应力，伸臂桁架节点处的焊缝可能被撕裂或因受拉而变形；伸臂桁架提前服役的间接影响是在钢框架-核心筒结构建成后，在还未达到极限荷载状态的情况下结构就可能失效，这是在结构设计中并没有考虑的情况。因而，有必要对伸臂桁架的安装方法进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种一种超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其方法步骤简单、设计合理且操作简便、使用效果好，能有效解决因框架柱与核心筒的竖向变形差异导致伸臂桁架提前失效的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：所施工超高层建筑为钢框架-核心筒结构，所述钢框架-核心筒结构包括核心筒和位于核心筒外侧的外围框架，所述外围框架为钢框架且其包括多个位于核心筒外侧的框架柱和多个搭设于多个所述框架柱上的框架梁，多个所述框架柱和多个所述框架梁连接为一体；所施工超高层建筑中设置有伸臂桁架加强层，所述伸臂桁架加强层中的核心筒与框架柱之间通过伸臂桁架进行连接；所述伸臂桁架为钢桁架且其包括上下两根弦杆和多根由前至后连接于两根所述弦杆之间的腹杆；对所述伸臂桁架加强层中的伸臂桁架进行安装时，采用延迟连接法进行安装且其安装过程如下：

步骤一、弦杆临时连接：待所述伸臂桁架加强层中的核心筒和所述外围框架均施工完成后，将所安装伸臂桁架的两根所述弦杆分别架设于已施工完成的核心筒和框架柱之间，并采用多个第一高强螺栓将两根所述弦杆分别与框架柱进行临时连接，两根所述弦杆与核心筒之间为固定连接或临时连接；当两根所述弦杆与核心筒之间为临时连接时，两根所述弦杆与核心筒之间均通过多个第二高强螺栓进行连接；

步骤二、竖向变形监测：对步骤一中两根所述弦杆连接的核心筒和框架柱在竖直方向上的应变分别进行监测；

步骤三、弦杆应力释放及固定连接：根据步骤二中的竖向变形监测结果，待核心筒和框架柱的竖向变形均稳定后，对两根所述弦杆的应力进行释放，再将两根所述弦杆分别与框架柱进行固定连接；步骤一中当两根所述弦杆与核心筒之间为临时连接时，还需将两根所述弦杆分别与核心筒进行固定连接；

步骤一中当两根所述弦杆与核心筒之间为固定连接时，采用将多个所述第一高强螺栓均拧松的方式，对两根所述弦杆的应力进行释放；步骤一中当两根所述弦杆与核心筒之间为临时连接时，采用将多个所述第一高强螺栓和多个所述第二高强螺栓均拧松的方式，对两根所述弦杆的应力进行释放；

步骤四、腹杆安装：在步骤三中两根所述弦杆之间安装多根所述腹杆，完成伸臂桁架的安装过程。

上述超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征是：所施工超高层建筑为塔楼；所述伸臂桁架加强层中核心筒与多个所述框架柱之间均通过伸臂桁架进行连接，所述伸臂桁架加强层中所安装伸臂桁架的数量为多个；

步骤一中进行弦杆临时连接时，按照步骤一中所述的方法，对所述伸臂桁架加强层中所安装的多个所述伸臂桁架分别进行弦杆临时连接；

步骤二中进行竖向变形监测之前，需完成所述伸臂桁架加强层中所安装的所有伸臂桁架的弦杆临时连接过程；步骤二中进行竖向变形监测时，需对核心筒和多个所述伸臂桁架所连接的所有框架柱在竖直方向上的应变分别进行监测；

待步骤二中所监测核心筒和所有框架柱的竖向变形均稳定后，再按照步骤三中所述的方法，对所述伸臂桁架加强层中所安装的多个所述伸臂桁架分别进行弦杆应力释放及固定连接；

步骤四中进行腹杆安装时，对所述伸臂桁架加强层中安装的所有伸臂桁架分别进行腹杆安装；对任一个所述伸臂桁架进行腹杆安装之前，需先完成该伸臂桁架的弦杆应力释放及固定连接过程。

上述超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征是：步骤一中所述核心筒的侧壁上设置用于连接两根所述弦杆的预埋件；

步骤一中当两根所述弦杆与核心筒之间为固定连接时，先将两根所述弦杆与核心筒之间均通过多个第二高强螺栓进行连接，并对多个所述第二高强螺栓分别进行终拧，再以焊接方式将两根所述弦杆分别与所述预埋件进行焊接固定；

步骤一中当两根所述弦杆与核心筒之间为临时连接且步骤三中两根所述弦杆分别与核心筒进行固定连接时，先对多个所述第二高强螺栓分别进行终拧，再以焊接方式将两根所述弦杆分别与所述预埋件进行焊接固定；

步骤三中将两根所述弦杆分别与框架柱进行固定连接时，先对多个所述第一高强螺栓分别进行终拧，再以焊接方式将两根所述弦杆分别与框架柱进行焊接固定。

上述超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征是：所施工超高层建筑中由下至上设置有多个楼层，所述伸臂桁架加强层为所施工超高层建筑中设置伸臂桁架的楼层；对所施工超高层建筑进行施工时，由下至上对多个所述楼层的核心筒和所述外围框架分别进行施工；

步骤一中待所述伸臂桁架加强层中的核心筒和所述外围框架均施工完成后，对所述伸臂桁架加强层的上一个楼层的核心筒和所述外围框架分别进行施工，同时按照步骤一至步骤四中所述的方法对所述伸臂桁架加强层中的伸臂桁架进行安装。

上述超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征是：所述腹杆和两根所述弦杆均为型钢且三者均为箱形梁。

上述超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征是：步骤三中采用将多个所述第一高强螺栓均拧松的方式对两根所述弦杆的应力进行释放时，由先至后分别对多个所述第一高强螺栓进行拧松；采用将多个所述第一高强螺栓和多个所述第二高强螺栓均拧松的方式对两根所述弦杆的应力进行释放时，由先至后分别对多个所述第一高强螺栓进行拧松，同时由先至后分别对多个所述第二高强螺栓进行拧松。

上述超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征是：步骤三中所述核心筒和框架柱的竖向变形均稳定后，所述核心筒和框架柱在竖直方向上的应变均保持不变。

上述超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征是：步骤二中进行竖向变形监测之前，先在步骤一中所述核心筒和框架柱上均设置应力应变监测点，并在每个所述应力应变监测点上均布设一个应力应变测试元件；待所述核心筒和框架柱上所布设应力应变测试元件测试出的应变值均保持不变时，所述核心筒和框架柱的竖向变形均稳定。

上述超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征是：所述框架柱上所设置的应力应变监测点为第一监测点，所述第一监测点的数量为两个，两个所述第一监测点分别位于步骤一中两根所述弦杆的外端与框架柱之间的连接位置处；所述第一监测点上所布设的应力应变测试元件为对所布设位置处的竖向应变进行实时测试的应变片；

所述核心筒上所设置的应力应变监测点为第二监测点，所述第二监测点的数量为一个或多个；所述第二监测点上所布设的应力应变测试元件为对所布设位置处的竖向应变进行实时测试的混凝土应变计且其布设在核心筒内；

待所有第一监测点和所有第二监测点上布设的应力应变测试元件测试出的应变值均保持不变时，所述核心筒和框架柱的竖向变形均稳定。

上述超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征是：步骤三中进行弦杆应力释放及固定连接之前，还需在步骤一中两根所述弦杆分别布设应力应变监测点，并在每个所述应力应变监测点上均布设一个应力应变测试元件；

步骤三中对两根所述弦杆的应力进行释放过程中，根据两根所述弦杆上所布设应力应变测试元件的测试结果，对两根所述弦杆的应力释放状态分别进行判断，直至两根所述弦杆的应力均释放完为止；

两根所述弦杆上所设置的应力应变监测点均为第三监测点，所述第三监测点上所布设的应力应变测试元件为应变片或三向应变计。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、方法步骤简单、设计合理且投入施工成本较低。

2、操作简便其施工方便，当结构层施工至伸臂桁架加强层时，将伸臂桁架的上下弦杆采用高强螺栓进行临时固定，临时固定应保证伸臂桁架的竖向承载力；待伸臂桁架两侧的外框柱(即框架柱)与核心筒的竖向变形均稳定后，将临时连接的高强螺栓拧松并释放内力，再将伸臂桁架上下弦杆分别进行固定连接；最后将竖向腹杆及斜腹杆进行安装并固定连接即可，因而不会对所施工超高层建筑其它楼层的施工过程造成任何影响，能有效保证施工工期。

3、伸臂桁架及与其所连接钢框架和核心筒上的应力应变监测点布设位置合理，并且施工简便，能对伸臂桁架及与其所连接钢框架和核心筒的应力应变进行有效监测，从而能有效保证伸臂桁架的安装质量和使用效果。并且，能对外框柱与核心筒的竖向变形和应力的稳定性进行有效监测。

4、使用效果好，能有效减小外伸桁架(即伸臂桁架)构件的施工次应力(也称为二次应力)，确保伸臂桁架不会提前服役，使得伸臂桁架的服役期能有效保证。

综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且操作简便、使用效果好，能有效解决因框架柱与核心筒的竖向变形差异导致伸臂桁架提前失效的问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的方法流程框图。

图2为本发明伸臂桁架与核心筒和框架柱的连接状态示意图。

图3为本发明各应力应变监测点的布设位置示意图。

附图标记说明:

1—框架柱；1-1—第一监测点；2—伸臂桁架；

2-1—弦杆；2-2—斜腹杆；2-3—竖向腹杆；

3—核心筒；4—第二连接螺栓；5-1—第三监测点；

5-2—第四监测点；6—第一连接螺栓。

具体实施方式

如图1所示的一种超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，所施工超高层建筑为钢框架-核心筒结构，结合图2，所述钢框架-核心筒结构包括核心筒3和位于核心筒3外侧的外围框架，所述外围框架为钢框架且其包括多个位于核心筒3外侧的框架柱1和多个搭设于多个所述框架柱1上的框架梁，多个所述框架柱1和多个所述框架梁连接为一体；所施工超高层建筑中设置有伸臂桁架加强层，所述伸臂桁架加强层中的核心筒3与框架柱1之间通过伸臂桁架2进行连接；所述伸臂桁架2为钢桁架且其包括上下两根弦杆2-1和多根由前至后连接于两根所述弦杆2-1之间的腹杆；对所述伸臂桁架加强层中的伸臂桁架2进行安装时，采用延迟连接法进行安装且其安装过程如下：

步骤一、弦杆临时连接：待所述伸臂桁架加强层中的核心筒3和所述外围框架均施工完成后，将所安装伸臂桁架2的两根所述弦杆2-1分别架设于已施工完成的核心筒3和框架柱1之间，并采用多个第一高强螺栓将两根所述弦杆2-1分别与框架柱1进行临时连接，两根所述弦杆2-1与核心筒3之间为固定连接或临时连接；当两根所述弦杆2-1与核心筒3之间为临时连接时，两根所述弦杆2-1与核心筒3之间均通过多个第二高强螺栓进行连接；

步骤二、竖向变形监测：对步骤一中两根所述弦杆2-1连接的核心筒3和框架柱1在竖直方向上的应变分别进行监测；

步骤三、弦杆应力释放及固定连接：根据步骤二中的竖向变形监测结果，待核心筒3和框架柱1的竖向变形均稳定后，对两根所述弦杆2-1的应力进行释放，再将两根所述弦杆2-1分别与框架柱1进行固定连接；步骤一中当两根所述弦杆2-1与核心筒3之间为临时连接时，还需将两根所述弦杆2-1分别与核心筒3进行固定连接；

步骤一中当两根所述弦杆2-1与核心筒3之间为固定连接时，采用将多个所述第一高强螺栓均拧松的方式，对两根所述弦杆2-1的应力进行释放；步骤一中当两根所述弦杆2-1与核心筒3之间为临时连接时，采用将多个所述第一高强螺栓和多个所述第二高强螺栓均拧松的方式，对两根所述弦杆2-1的应力进行释放；

步骤四、腹杆安装：在步骤三中两根所述弦杆2-1之间安装多根所述腹杆，完成伸臂桁架2的安装过程。

本实施例中，所施工超高层建筑为塔楼；所述伸臂桁架加强层中核心筒3与多个所述框架柱1之间均通过伸臂桁架2进行连接，所述伸臂桁架加强层中所安装伸臂桁架2的数量为多个；

步骤一中进行弦杆临时连接时，按照步骤一中所述的方法，对所述伸臂桁架加强层中所安装的多个所述伸臂桁架2分别进行弦杆临时连接；

步骤二中进行竖向变形监测之前，需完成所述伸臂桁架加强层中所安装的所有伸臂桁架2的弦杆临时连接过程；步骤二中进行竖向变形监测时，需对核心筒3和多个所述伸臂桁架2所连接的所有框架柱1在竖直方向上的应变分别进行监测；

待步骤二中所监测核心筒3和所有框架柱1的竖向变形均稳定后，再按照步骤三中所述的方法，对所述伸臂桁架加强层中所安装的多个所述伸臂桁架2分别进行弦杆应力释放及固定连接；

步骤四中进行腹杆安装时，对所述伸臂桁架加强层中安装的所有伸臂桁架2分别进行腹杆安装；对任一个所述伸臂桁架2进行腹杆安装之前，需先完成该伸臂桁架2的弦杆应力释放及固定连接过程。

其中，塔楼是对不同建筑结构的建筑物的称呼，塔楼一般是指高层建筑。从楼房的平面图上理解塔楼和板楼。塔楼的平面图特点是：若干户，一般多于四五户共同围绕或者环绕一组公共竖向交通形成的楼房平面，平面的长度和宽度大致相同，这种楼房的高度从12层以上到35层，超过35层是超高层，塔楼一般是一梯四户到一梯12户。

本实施例中，步骤一中所述核心筒3的侧壁上设置用于连接两根所述弦杆2-1的预埋件。

步骤一中当两根所述弦杆2-1与核心筒3之间为固定连接时，先将两根所述弦杆2-1与核心筒3之间均通过多个第二高强螺栓进行连接，并对多个所述第二高强螺栓分别进行终拧，再以焊接方式将两根所述弦杆2-1分别与所述预埋件进行焊接固定；

步骤一中当两根所述弦杆2-1与核心筒3之间为临时连接且步骤三中两根所述弦杆2-1分别与核心筒3进行固定连接时，先对多个所述第二高强螺栓分别进行终拧，再以焊接方式将两根所述弦杆2-1分别与所述预埋件进行焊接固定；

步骤三中将两根所述弦杆2-1分别与框架柱1进行固定连接时，先对多个所述第一高强螺栓分别进行终拧，再以焊接方式将两根所述弦杆2-1分别与框架柱1进行焊接固定。

本实施例中，步骤一中采用多个第一高强螺栓将两根所述弦杆2-1分别与框架柱1进行临时连接时，对多个所述第一高强螺栓分别进行初拧；当两根所述弦杆2-1与核心筒3之间为临时连接时，还需对多个所述第二高强螺栓分别进行初拧。

本实施例中，步骤一完成弦杆临时连接后，需保证两根所述弦杆2-1的竖向承载力。

实际施工时，对所述第一高强螺栓和所述第二高强螺栓进行初拧和终拧时，初拧值和终拧值的计算方法参考规范《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-91》进行计算。

本实施例中，所施工超高层建筑中由下至上设置有多个楼层，所述伸臂桁架加强层为所施工超高层建筑中设置伸臂桁架2的楼层；对所施工超高层建筑进行施工时，由下至上对多个所述楼层的核心筒3和所述外围框架分别进行施工；

步骤一中待所述伸臂桁架加强层中的核心筒3和所述外围框架均施工完成后，对所述伸臂桁架加强层的上一个楼层的核心筒3和所述外围框架分别进行施工，同时按照步骤一至步骤四中所述的方法对所述伸臂桁架加强层中的伸臂桁架2进行安装。

本实施例中，所述腹杆和两根所述弦杆2-1均为型钢且三者均为箱形梁。

并且，所述腹杆和两根所述弦杆2-1的横截面形状均为矩形。

本实施例中，步骤三中采用将多个所述第一高强螺栓均拧松的方式对两根所述弦杆2-1的应力进行释放时，由先至后分别对多个所述第一高强螺栓进行拧松；采用将多个所述第一高强螺栓和多个所述第二高强螺栓均拧松的方式对两根所述弦杆2-1的应力进行释放时，由先至后分别对多个所述第一高强螺栓进行拧松，同时由先至后分别对多个所述第二高强螺栓进行拧松。

本实施例中，步骤三中所述核心筒3和框架柱1的竖向变形均稳定后，所述核心筒3和框架柱1在竖直方向上的应变均保持不变。

本实施例中，步骤二中进行竖向变形监测之前，先在步骤一中所述核心筒3和框架柱1上均设置应力应变监测点，并在每个所述应力应变监测点上均布设一个应力应变测试元件；待所述核心筒3和框架柱1上所布设应力应变测试元件测试出的应变值均保持不变时，所述核心筒3和框架柱1的竖向变形均稳定。

本实施例中，步骤一中两根所述弦杆2-1与框架柱1和核心筒3之间均为临时连接。

如图3所示，本实施例中，所述框架柱1上所设置的应力应变监测点为第一监测点1-1，所述第一监测点1-1的数量为两个，两个所述第一监测点1-1分别位于步骤一中两根所述弦杆2-1的外端与框架柱1之间的连接位置处；所述第一监测点1-1上所布设的应力应变测试元件为对所布设位置处的竖向应变进行实时测试的应变片；

所述核心筒3上所设置的应力应变监测点为第二监测点，所述第二监测点的数量为一个或多个；所述第二监测点上所布设的应力应变测试元件为对所布设位置处的竖向应变进行实时测试的混凝土应变计且其布设在核心筒3内；

待所有第一监测点1-1和所有第二监测点上布设的应力应变测试元件测试出的应变值均保持不变时，所述核心筒3和框架柱1的竖向变形均稳定。

本实施例中，步骤三中进行弦杆应力释放及固定连接之前，还需在步骤一中两根所述弦杆2-1分别布设应力应变监测点，并在每个所述应力应变监测点上均布设一个应力应变测试元件；

步骤三中对两根所述弦杆2-1的应力进行释放过程中，根据两根所述弦杆2-1上所布设应力应变测试元件的测试结果，对两根所述弦杆2-1的应力释放状态分别进行判断，直至两根所述弦杆2-1的应力均释放完为止；

两根所述弦杆2-1上所设置的应力应变监测点均为第三监测点5-1，所述第三监测点5-1上所布设的应力应变测试元件为应变片或三向应变计。

本实施例中，所述第二监测点的数量为两个，两个所述第二监测点均布设在核心筒3的内侧中部且其布设高度分别与两根所述弦杆2-1的内端高度相同。

本实施例中，每根所述弦杆2-1均由内至外分为内侧弦杆节段、中部弦杆节段和外侧弦杆节段，所述中部弦杆节段与所述内侧弦杆节段和所述外侧弦杆节段之间均通过多个第一连接螺栓6进行连接。所述中部弦杆节段的内外两端、所述内侧弦杆节段的外端和所述外侧弦杆节段的内端均设置有一个第三监测点5-1。

本实施例中，所述第一连接螺栓6和第二连接螺栓4均为高强螺栓。实际施工时，步骤四中对多根所述腹杆进行安装时，需对多个所述第一连接螺栓6和多个所述第二连接螺栓4分别进行终拧。

并且，所述第三监测点5-1位于弦杆2-1的中心轴线上。

因而，每根所述弦杆2-1上所设置第三监测点5-1的数量均为4个，4个所述第三监测点5-1沿弦杆2-1的中心轴线由前至后进行布设。

本实施例中，步骤三中对两根所述弦杆2-1的应力进行释放时，根据所有第三监测点5-1上所布设应力应变测试元件的测试结果，对两根所述弦杆2-1的应力分别进行测试，直至两根所述弦杆2-1的应力均为零为止。

本实施例中，所述伸臂桁架2为平面桁架，所述伸臂桁架2中的所述腹杆为斜腹杆2-2或竖向腹杆2-3，所述斜腹杆2-2的数量为多根，多根所述斜腹杆2-2由前至后进行布设且其分为N组，其中N为正整数且N≥1，每组所述斜腹杆2-2均包括两根呈对称布设的斜腹杆2-2，每组所述斜腹杆2-2中的两根所述斜腹杆2-2之间均设置有一根竖向腹杆2-3。

本实施例中，所述伸臂桁架2中每根所述斜腹杆2-2的上下两端分别通过一个连接件固定在两根所述弦杆2-1上，所述连接件固定在弦杆2-1上；所述斜腹杆2-2与所述连接件之间均通过多个第二连接螺栓4进行连接，所述斜腹杆2-2与所述连接件之间的连接处上下两侧均设置有一个应力应变监测点，所述斜腹杆2-2与所述连接件之间的连接处上下两侧所设置的应力应变监测点为第四监测点5-2，两个所述第四监测点5-2分别布设在斜腹杆2-2和所述连接件上，所述第四监测点5-2上所布设的应力应变测试元件为应变片或三向应变计。

实际使用时，通过第四监测点5-2上所布设的应力应变测试元件能对伸臂桁架2中斜腹杆2-2的应力应变进行有效监测，安装完成后，对各斜腹杆2-2的应力应变状态进行了解。

本实施例中，所述伸臂桁架2中斜腹杆2-2的数量为两根，且竖向腹杆2-3的数量为一根。实际施工时，可根据具体需要，对所述伸臂桁架2中斜腹杆2-2和竖向腹杆2-3的数量分别进行相应调整。

实际施工过程中，对伸臂桁架2进行安装时，先对所述伸臂桁架加强层进行中震不屈服计算，并计算得出伸臂桁架2施工过程中的内力(也称应力或内应力)，再给据计算结果，判断是否需要采用步骤一至步骤四中所述的延迟连接安装方法，以释放施工过程中伸臂桁架2产生的附加内应力。实际施工时，当计算得出施工过程中伸臂桁架2的腹杆的应力较大时，则需采用步骤一至步骤四中所述的延迟连接安装方法对伸臂桁架2进行安装。本实施例中，为安全起见，均采用步骤一至步骤四中所述的延迟连接安装方法对伸臂桁架2进行安装。采用步骤一至步骤四中所述的延迟连接安装方法对伸臂桁架2进行安装时，为降低施工过程中所述伸臂桁架2的弦杆2-1的应力，同时为减小所述腹杆的应力，施工至所述伸臂桁架加强层时，只安装所述伸臂桁架2的两根所述弦杆2-1(即上弦杆和下弦杆)，并对两根所述弦杆2-1的端部分别进行固定；待对所施工超高层建筑的上一个楼层进行施工时，具体是待核心筒3和框架柱1的竖向变形均稳定后，再将两根所述弦杆2-1进行固定连接，再对所述腹杆进行安装并完成固定连接，采用所述延迟连接安装方法对于减小外伸桁架(即伸臂桁架2)构件的施工次应力(也称为二次应力)较为明显。其中，一次应力为外荷载引起的满足基本平衡条件的法向应力和剪应力，二次应力为相邻结构的约束或者结构自身约束引起的法向应力和剪应力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：所施工超高层建筑为钢框架-核心筒结构，所述钢框架-核心筒结构包括核心筒(3)和位于核心筒(3)外侧的外围框架，所述外围框架为钢框架且其包括多个位于核心筒(3)外侧的框架柱(1)和多个搭设于多个所述框架柱(1)上的框架梁，多个所述框架柱(1)和多个所述框架梁连接为一体；所施工超高层建筑中设置有伸臂桁架加强层，所述伸臂桁架加强层中的核心筒(3)与框架柱(1)之间通过伸臂桁架(2)进行连接；所述伸臂桁架(2)为钢桁架且其包括上下两根弦杆(2-1)和多根由前至后连接于两根所述弦杆(2-1)之间的腹杆；对所述伸臂桁架加强层中的伸臂桁架(2)进行安装时，采用延迟连接法进行安装且其安装过程如下：

步骤一、弦杆临时连接：待所述伸臂桁架加强层中的核心筒(3)和所述外围框架均施工完成后，将所安装伸臂桁架(2)的两根所述弦杆(2-1)分别架设于已施工完成的核心筒(3)和框架柱(1)之间，并采用多个第一高强螺栓将两根所述弦杆(2-1)分别与框架柱(1)进行临时连接，两根所述弦杆(2-1)与核心筒(3)之间为固定连接或临时连接；当两根所述弦杆(2-1)与核心筒(3)之间为临时连接时，两根所述弦杆(2-1)与核心筒(3)之间均通过多个第二高强螺栓进行连接；

步骤二、竖向变形监测：对步骤一中两根所述弦杆(2-1)连接的核心筒(3)和框架柱(1)在竖直方向上的应变分别进行监测；

步骤三、弦杆应力释放及固定连接：根据步骤二中的竖向变形监测结果，待核心筒(3)和框架柱(1)的竖向变形均稳定后，对两根所述弦杆(2-1)的应力进行释放，再将两根所述弦杆(2-1)分别与框架柱(1)进行固定连接；步骤一中当两根所述弦杆(2-1)与核心筒(3)之间为临时连接时，还需将两根所述弦杆(2-1)分别与核心筒(3)进行固定连接；

步骤一中当两根所述弦杆(2-1)与核心筒(3)之间为固定连接时，采用将多个所述第一高强螺栓均拧松的方式，对两根所述弦杆(2-1)的应力进行释放；步骤一中当两根所述弦杆(2-1)与核心筒(3)之间为临时连接时，采用将多个所述第一高强螺栓和多个所述第二高强螺栓均拧松的方式，对两根所述弦杆(2-1)的应力进行释放；

步骤四、腹杆安装：在步骤三中两根所述弦杆(2-1)之间安装多根所述腹杆，完成伸臂桁架(2)的安装过程。

2.按照权利要求1所述的超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：所施工超高层建筑为塔楼；所述伸臂桁架加强层中核心筒(3)与多个所述框架柱(1)之间均通过伸臂桁架(2)进行连接，所述伸臂桁架加强层中所安装伸臂桁架(2)的数量为多个；

步骤一中进行弦杆临时连接时，按照步骤一中所述的方法，对所述伸臂桁架加强层中所安装的多个所述伸臂桁架(2)分别进行弦杆临时连接；

步骤二中进行竖向变形监测之前，需完成所述伸臂桁架加强层中所安装的所有伸臂桁架(2)的弦杆临时连接过程；步骤二中进行竖向变形监测时，需对核心筒(3)和多个所述伸臂桁架(2)所连接的所有框架柱(1)在竖直方向上的应变分别进行监测；

待步骤二中所监测核心筒(3)和所有框架柱(1)的竖向变形均稳定后，再按照步骤三中所述的方法，对所述伸臂桁架加强层中所安装的多个所述伸臂桁架(2)分别进行弦杆应力释放及固定连接；

步骤四中进行腹杆安装时，对所述伸臂桁架加强层中安装的所有伸臂桁架(2)分别进行腹杆安装；对任一个所述伸臂桁架(2)进行腹杆安装之前，需先完成该伸臂桁架(2)的弦杆应力释放及固定连接过程。

3.按照权利要求1或2所述的超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：步骤一中所述核心筒(3)的侧壁上设置用于连接两根所述弦杆(2-1)的预埋件；

步骤一中当两根所述弦杆(2-1)与核心筒(3)之间为固定连接时，先将两根所述弦杆(2-1)与核心筒(3)之间均通过多个第二高强螺栓进行连接，并对多个所述第二高强螺栓分别进行终拧，再以焊接方式将两根所述弦杆(2-1)分别与所述预埋件进行焊接固定；

步骤一中当两根所述弦杆(2-1)与核心筒(3)之间为临时连接且步骤三中两根所述弦杆(2-1)分别与核心筒(3)进行固定连接时，先对多个所述第二高强螺栓分别进行终拧，再以焊接方式将两根所述弦杆(2-1)分别与所述预埋件进行焊接固定；

步骤三中将两根所述弦杆(2-1)分别与框架柱(1)进行固定连接时，先对多个所述第一高强螺栓分别进行终拧，再以焊接方式将两根所述弦杆(2-1)分别与框架柱(1)进行焊接固定。

4.按照权利要求1或2所述的超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：所施工超高层建筑中由下至上设置有多个楼层，所述伸臂桁架加强层为所施工超高层建筑中设置伸臂桁架(2)的楼层；对所施工超高层建筑进行施工时，由下至上对多个所述楼层的核心筒(3)和所述外围框架分别进行施工；

步骤一中待所述伸臂桁架加强层中的核心筒(3)和所述外围框架均施工完成后，对所述伸臂桁架加强层的上一个楼层的核心筒(3)和所述外围框架分别进行施工，同时按照步骤一至步骤四中所述的方法对所述伸臂桁架加强层中的伸臂桁架(2)进行安装。

5.按照权利要求1或2所述的超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：所述腹杆和两根所述弦杆(2-1)均为型钢且三者均为箱形梁。

6.按照权利要求1或2所述的超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：步骤三中采用将多个所述第一高强螺栓均拧松的方式对两根所述弦杆(2-1)的应力进行释放时，由先至后分别对多个所述第一高强螺栓进行拧松；采用将多个所述第一高强螺栓和多个所述第二高强螺栓均拧松的方式对两根所述弦杆(2-1)的应力进行释放时，由先至后分别对多个所述第一高强螺栓进行拧松，同时由先至后分别对多个所述第二高强螺栓进行拧松。

7.按照权利要求1或2所述的超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：步骤三中所述核心筒(3)和框架柱(1)的竖向变形均稳定后，所述核心筒(3)和框架柱(1)在竖直方向上的应变均保持不变。

8.按照权利要求1或2所述的超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：步骤二中进行竖向变形监测之前，先在步骤一中所述核心筒(3)和框架柱(1)上均设置应力应变监测点，并在每个所述应力应变监测点上均布设一个应力应变测试元件；待所述核心筒(3)和框架柱(1)上所布设应力应变测试元件测试出的应变值均保持不变时，所述核心筒(3)和框架柱(1)的竖向变形均稳定。

9.按照权利要求8所述的超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：所述框架柱(1)上所设置的应力应变监测点为第一监测点(1-1)，所述第一监测点(1-1)的数量为两个，两个所述第一监测点(1-1)分别位于步骤一中两根所述弦杆(2-1)的外端与框架柱(1)之间的连接位置处；所述第一监测点(1-1)上所布设的应力应变测试元件为对所布设位置处的竖向应变进行实时测试的应变片；

所述核心筒(3)上所设置的应力应变监测点为第二监测点，所述第二监测点的数量为一个或多个；所述第二监测点上所布设的应力应变测试元件为对所布设位置处的竖向应变进行实时测试的混凝土应变计且其布设在核心筒(3)内；

待所有第一监测点(1-1)和所有第二监测点上布设的应力应变测试元件测试出的应变值均保持不变时，所述核心筒(3)和框架柱(1)的竖向变形均稳定。

10.按照权利要求1或2所述的超高层钢框架-核心筒结构伸臂桁架的延迟连接安装方法，其特征在于：步骤三中进行弦杆应力释放及固定连接之前，还需在步骤一中两根所述弦杆(2-1)分别布设应力应变监测点，并在每个所述应力应变监测点上均布设一个应力应变测试元件；

步骤三中对两根所述弦杆(2-1)的应力进行释放过程中，根据两根所述弦杆(2-1)上所布设应力应变测试元件的测试结果，对两根所述弦杆(2-1)的应力释放状态分别进行判断，直至两根所述弦杆(2-1)的应力均释放完为止；

两根所述弦杆(2-1)上所设置的应力应变监测点均为第三监测点(5-1)，所述第三监测点(5-1)上所布设的应力应变测试元件为应变片或三向应变计。