400米以上超高層建筑施工技術(shù)基本經(jīng)驗和面臨的新課題

400米以上上超高高層建建筑施施工技技術(shù)基本經(jīng)經(jīng)驗和和面臨臨的新新課題題張希黔黔教教授、、博導(dǎo)導(dǎo)中建總公司施工技術(shù)專業(yè)委員會主任2015年6月東東南大大學(xué)住建部高等教育工程管理專業(yè)評估委員會顧問2.超高層建筑施工技術(shù)基本經(jīng)驗1.已建和在建典型超高層建筑簡介3.超高層建筑建造面臨的新課題1.已建和在建典型超高層建筑簡介中國建筑總總公司高層及超高高層建筑的的定義：《高層建筑筑混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)規(guī)程》規(guī)定定10層及10層以上的居居住建筑及及高度超過過24米的公共建建筑為高層層建筑。國際上一般般把高度超超過30層或100m以上的高樓樓稱之為超超高層建筑筑。1972年8月在美國賓賓夕法尼亞亞洲的伯利利恒市召開開的國際高高層建筑會會議上，專專門討論并并提出高層層建筑的分分類和定義義。其中超超高層建筑筑定義為40層以上（高高度100米以上）。。根據(jù)我國《《民用建筑筑設(shè)計通則則》定義建建筑高度大大于100m的民用建筑筑為超高層層建筑。1.已建和在建建典型超高高層建筑簡簡介1.1上海環(huán)球金金融中心上海環(huán)球金金融中心塔樓地上101層，地面以以上高度為為492m，地下3層，總建筑筑面積381600m2。主體結(jié)構(gòu)采采用由巨型型柱、巨型型斜撐以及及帶狀桁架架構(gòu)成的三三維巨型框框架結(jié)構(gòu)、、鋼筋混凝凝土核心筒筒結(jié)構(gòu)和構(gòu)構(gòu)成核心筒筒和巨型結(jié)結(jié)構(gòu)柱之間間相互作用用的伸臂鋼鋼桁架組成成的三重結(jié)結(jié)構(gòu)體系。。1.已建和在在建典型型超高層層建筑簡簡介1.2廣州珠江江新城西西塔廣州珠江江新城西塔建筑高度度432m。主塔樓為為鋼筋混混凝土核核心筒和和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)外框筒筒組成的的筒中筒筒結(jié)構(gòu)中央電視視臺新臺臺址主樓樓建筑建建筑面積積47.3萬平方米米，地下下三層，，地上五五十二層層，高237m，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)用鋼量量達(dá)14萬噸。塔塔樓外框框筒由水水平邊梁梁和雙向向傾斜柱柱、支撐撐形成三三角形單單元模塊塊，外框框筒與屋屋頂連接接成整體體，形成成主樓的的主要抗抗側(cè)力結(jié)結(jié)構(gòu)體系系。兩座座塔樓各各自整體體雙向傾傾斜6°，內(nèi)部核核心筒及及內(nèi)柱豎豎直。懸懸臂結(jié)構(gòu)構(gòu)共14層，從塔塔樓37層至頂層層外伸，，懸臂底底面為水水平，標(biāo)標(biāo)高162.200m，頂面與與塔樓屋屋頂位于于同一個個傾斜面面內(nèi)。塔塔樓1懸臂外伸伸67.165m，塔樓2懸臂外伸伸75.165m。央視主樓樓效果圖圖1.已建和在在建典型型超高層層建筑簡簡介1.3中央電視視臺新臺臺址主樓樓深圳京基基100大廈1.已建和在在建典型型超高層層建筑簡簡介1.4深圳京基基100大廈深圳京基基100大廈位于于深圳市市羅湖區(qū)區(qū)紅寶路路南側(cè)，，地下4層，地上上100層，建筑筑總高度度441.8m，總建筑筑面積約約24萬平方米米，是目目前中國國大陸第第三高樓樓。框架架-核心筒結(jié)結(jié)構(gòu)。東塔夜景景效果圖圖1.5廣州珠江江新城東東塔廣州珠江江新城東東塔，總總建筑面面積507681平方米，，建筑物物總高度度為530米。塔樓結(jié)構(gòu)構(gòu)形式為為帶加強(qiáng)強(qiáng)層的鋼鋼管混凝凝土巨柱柱框架筒筒體結(jié)構(gòu)構(gòu)。東塔鋼結(jié)構(gòu)主要分布1外框鋼結(jié)構(gòu)外框筒鋼柱樓層鋼梁桁架層鋼結(jié)構(gòu)2核心筒鋼結(jié)構(gòu)核心筒鋼板剪力墻核心筒勁性鋼柱3裙房鋼結(jié)構(gòu)裙房多功能廳屋面桁架連廊鋼梁1.已建和在在建典型型超高層層建筑簡簡介1.6武漢綠地地中心武漢綠地地中心高高606米，共124層，總建建筑面積積30萬平方米米。1.已建和在在建典型型超高層層建筑簡簡介1.7天津117大廈天津117大廈地下3層，地上上117層，總設(shè)設(shè)計高度度570米以上，，規(guī)劃建建筑面積積183萬平方米米，預(yù)計計投資270多億元人人民幣。。1.已建和在在建典型型超高層層建筑簡簡介1.8深圳平安安國際金金融中心心大廈深圳平安國際際金融中中心大廈廈總建筑面面積378600平方米，，高度為為塔頂646米，屋面面588米，共115層。1.已建和在建典典型超高層建建筑簡介1.9武漢中心王家墩中央商商務(wù)區(qū)“武漢漢中心”，設(shè)設(shè)計高度428米，共88層。1.已建和在建典典型超高層建建筑簡介1.10重慶瑞安嘉陵陵帆影二期塔樓99層，三期塔樓樓34層，裙樓6層，建筑高度度468米，，總建筑面積積500710平方米。三期塔樓：34層，總高度174.8米。二期塔樓：99層，總高度468米。裙樓：6層，總高度40.33米。1.已建和在建典典型超高層建建筑簡介2.超高層建筑施工技術(shù)基本經(jīng)驗1.已建和在建典型超高層建筑簡介3.超高層建筑建造面臨的新課題2.超高層建筑施工技術(shù)基本經(jīng)驗超高層建筑施施工的基本經(jīng)經(jīng)驗：一、受力特征征：與高度H的關(guān)系（1）垂直受力力與高度H成正比（2）彎矩與高高度H2成正比（鋼鋼板剪力墻墻問題）（3）變形與高高度H4成正比（阻阻尼器問題題）H廣州東塔鋼鋼板剪力墻墻（3）變形與高高度H4成正比（阻阻尼器問題題）二、深基坑坑施工深基坑與周周邊環(huán)境超高層與裙裙樓沉降差差處理逆作法大體積砼裂裂縫控制1234（1）理論發(fā)發(fā)展與關(guān)鍵鍵技術(shù)建筑物上部部結(jié)構(gòu)的施施工和地下下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)施工平行行立體作業(yè)業(yè)，可縮短短工期。建建筑物上部部結(jié)構(gòu)的施施工和地下下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)施工平行行立體作業(yè)業(yè)，可縮短短工期。（二墻合一一，圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)變形量量小，對鄰鄰近建筑的的影響小。。地下室施工工少受風(fēng)雨雨影響，有有利于土方方開挖。地下室施工工少受風(fēng)雨雨影響，有有利于土方方開挖。逆作結(jié)構(gòu)的的自身荷載載由立柱直直接承擔(dān)并并傳遞至地地基，降低低了基坑內(nèi)內(nèi)地基回彈彈量。地下室梁柱柱等節(jié)點混混凝土澆筑筑是其施工工難點。逆作法上海環(huán)球金金融中心位位于上海陸陸家嘴金融融貿(mào)易開發(fā)發(fā)區(qū)，該大大廈為集商商貿(mào)、展廳廳、辦公、、酒店、觀觀光、公共共設(shè)施為一一體的綜合合性多功能能超高層建建筑。該項項目地下三三層，地上上裙樓6層，塔樓101層，高492m。地下室基基坑平面呈呈不規(guī)則四四邊形，長長約200m，寬108～120m，基坑周長長614.1m，面積約22468m2，大面積開開挖深度17.85～19.85m。裙樓地下下室外墻采采用“兩墻墻合一”地地下連續(xù)墻墻。上海環(huán)球金金融中心基基坑工程塔樓基坑土土方開挖為滿足該工工程合同工工期，同時時有效保護(hù)護(hù)基坑周邊邊環(huán)境，工工程采取塔樓順作，，裙樓逆作作的施工工藝藝：采用地地下連續(xù)墻墻臨時圍堰堰將塔裙樓樓隔開，塔塔樓先期施施工，順作作施工至1FL后，裙樓開開始由1FL往下逆作法法施工，分分層分段拆拆除臨時圍圍堰，對接接塔樓。為為不影響塔塔樓材料運(yùn)運(yùn)輸及為塔塔樓提供重重型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)場地，在在塔樓邊1FL+1.5m高處處設(shè)設(shè)置置面面積積約約2500m2重型型材材料料堆堆場場。。1）基基坑坑工工程程整整體體施施工工部部署署（2）逆逆作作法法施施工工實實施施過過程程臨時時圍圍堰堰、、坑坑內(nèi)內(nèi)土土體體加加固固、、深深坑坑土土體體加加固固施施工工完完成成后后在在坑坑內(nèi)內(nèi)均均勻勻布布置置40口深深井井疏疏干干井井，，沿沿頂頂圈圈梁梁在在坑坑外外均均勻勻布布置置14口降降壓壓水水井井，，在在基基坑坑內(nèi)內(nèi)側(cè)側(cè)周周邊邊均均勻勻布布置置4個取取土土平平臺臺。。塔塔樓樓基基坑坑土土方方開開挖挖采采用用島島式式分分層層開開挖挖。。基基坑坑開開挖挖遵遵循循““對對稱稱、、均均衡衡、、分分層層””，，最最大大限限度度保保證證圓圓形形圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)均均勻勻受受力力。。提提前前20天進(jìn)進(jìn)行行土土體體預(yù)預(yù)降降水水，，挖挖土土至至-10.5m時啟啟動動承承壓壓水水井井，，土土方方開開挖挖至至大大面面積積底底板板底底，，及及時時封封閉閉加加強(qiáng)強(qiáng)墊墊層層，，局局部部深深坑坑分分兩兩層層開開挖挖土土方方，，施施工工完完成成后后進(jìn)進(jìn)行行底底板板施施工工。。底底板板分分三三層層澆澆筑筑，，每每層層澆澆筑筑高高度度4～4.5m，水平向向不留設(shè)設(shè)施工縫縫和后澆澆帶。底底板完成成后，地地下結(jié)構(gòu)構(gòu)采取常常規(guī)模板板滿堂腳腳手架支支撐體系系順作施施工至1FL。2）塔樓順順作施工工（2）逆作法法施工實實施過程程塔樓底板板完成后后插入裙裙樓基坑坑圍護(hù)工工程，塔塔樓完成成1FL，裙樓分分四區(qū)及及車道區(qū)區(qū)由上往往下逆作作施工，，分層分分段爆破破拆除臨臨時圍堰堰，對接接主樓。。施工順順序為一一區(qū)、二二區(qū)、三三區(qū)、四四區(qū)、車車道區(qū)依依次跳倉倉對稱施施工。每每區(qū)先進(jìn)進(jìn)行土方方開挖，，再施工工對應(yīng)的的水平結(jié)結(jié)構(gòu)，依依次交叉叉向下施施工至底底板，再再從下向向上依次次順作施施工豎向向結(jié)構(gòu)。。3）裙樓樓逆作作法施施工裙樓基基坑施施工分分區(qū)平平面示示意圖圖（2）逆作作法施施工實實施過過程每區(qū)設(shè)設(shè)3～4個取土土口，，土方方采取取分層層盆式式開挖挖，開開挖深深度同同層高高，坑坑邊留留土護(hù)護(hù)壁。。底板先先施工工中心心島區(qū)區(qū)，在在底板板上向向圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)置置拋撐撐，再再進(jìn)行行環(huán)島島區(qū)土土方開開挖及及底板板施工工。水水平結(jié)結(jié)構(gòu)施施工完完畢由由下向向上順順作施施工豎豎向結(jié)結(jié)構(gòu)，，封閉閉出土土口，，完成成裙樓樓地下下結(jié)構(gòu)構(gòu)。3）裙樓逆作作法施工基坑豎向施施工分層工工況圖（2）逆作法施施工實施過過程上海環(huán)球金金融中心工工程塔裙樓樓高差達(dá)95層，地下結(jié)結(jié)構(gòu)不留沉沉降縫，設(shè)設(shè)計通過每每層塔裙樓樓之間留設(shè)設(shè)后澆帶來來協(xié)調(diào)兩者者之間的沉沉降差異。。后澆帶寬寬2～3m，沿塔樓環(huán)環(huán)形布置，，后澆帶中中間布置對對撐鋼梁的的柔性傳力力帶，既能能確保裙樓樓基坑水平平支撐力有有效傳遞至至主樓，又又能有效協(xié)協(xié)調(diào)塔裙樓樓之間的沉沉降差異，，避免底板板產(chǎn)生沉降降裂縫。設(shè)設(shè)計要求，，根據(jù)塔裙裙樓沉降監(jiān)監(jiān)測數(shù)據(jù)分分析，塔裙裙樓沉降趨趨于穩(wěn)定，，方可封閉閉后澆帶，，且塔樓至至少施工至至50F。該工程裙樓樓施工至底底板時，塔塔樓施工至至32層，塔樓最最大沉降25.31mm。各層后澆澆帶開始封封閉時，塔塔樓施工至至68層，最大沉沉降38.55mm，此時裙樓樓最大沉降降3mm。塔樓施工至至100層時，塔樓樓最大沉降降98.34mm，裙樓最大大沉降36mm。與理論計算算相比，塔塔樓沉降值值較接近，，裙樓差距距較大，裙裙樓未出現(xiàn)現(xiàn)反拱現(xiàn)象象。后澆帶削弱弱了承擔(dān)水水平力作用用的各層樓樓板整體剛剛度，加大大了圍護(hù)體體的變形總總量，使得得該工程相相對于其他他逆作法工工程的變形形稍大。超高層與裙裙樓沉降差差處理塔樓、裙樓樓同步立體體交叉施工工，施工區(qū)區(qū)域的協(xié)調(diào)調(diào)、施工場場地、運(yùn)輸輸通道協(xié)調(diào)調(diào)是關(guān)鍵。。該工程在在塔樓周邊邊1FL+1.5m標(biāo)高處特設(shè)設(shè)計了由施施工主干道道跨越裙樓樓，通向塔塔樓的臨時時重車道、、重型材料料堆場，面面積2500m2，將裙樓施施工對塔樓樓影響降至至最低。同同時裙樓逆逆作首層樓樓面為塔樓樓施工提供供大量的材材料堆場、、施工通道道，保證了了塔裙樓施施工順利實實施。塔裙樓立體體交叉施工工對高空安安全墜落、、物體打擊擊、爆破震震動等施工工安全帶來來很大隱患患。裙樓與塔樓樓對接，在在裙樓首層層施工時完完全暴露在在塔樓下方方，且塔樓樓已施工較較高，只有有做好塔樓樓臨邊安全全防護(hù)措施施，才能保保證裙樓施施工安全。。為加快施工工速度，塔塔裙樓之間間臨時圍堰堰及圍檁采采取爆破方方式拆除，，圍堰緊靠靠塔樓，要要保證塔樓樓永久結(jié)構(gòu)構(gòu)不能受任任何損傷，，該工程采采取密孔少少藥量，減減小沖擊力力及振動波波；加強(qiáng)防防護(hù)棚，在在圍堰爆破破對塔樓影影響區(qū)域內(nèi)內(nèi)覆蓋模板板、麻袋等等方式對塔塔樓永久結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行保保護(hù)。值得得注注意意的的是是，，逆逆作作法法樓樓面面堆堆載載要要均均衡衡、、要要限限載載。。荷荷載載既既要要在在臨臨時時鋼鋼柱柱承承載載范范圍圍內(nèi)內(nèi)，，又又不不能能引引起起鋼鋼柱柱發(fā)發(fā)生生不不均均勻勻沉沉降降，，以以免免拉拉裂裂樓樓板板。。同同時時要要等等樓樓板板強(qiáng)強(qiáng)度度達(dá)達(dá)85％方方可可堆堆載載。。塔裙裙樓樓立立體體交交叉叉施施工工楔形形鎖鎖口口接接頭頭底板板與與地地下下墻墻間間埋埋設(shè)設(shè)注注漿漿管管采用用大大直直徑徑圓圓形形圍圍護(hù)護(hù)體體系系，，利利用用圓圓拱拱效效應(yīng)應(yīng)，，充充分分發(fā)發(fā)揮揮混混凝凝土土材材料料的的抗抗壓壓性性能能，，對對基基坑坑變變形形控控制制相相當(dāng)當(dāng)出出色色。。100m直徑徑的的圓圓形形圍圍堰堰，，僅僅靠靠三三道道圍圍檁檁，，無無任任何何內(nèi)內(nèi)支支撐撐，，土土體體開開挖挖深深度度17.85m，電電梯梯井井深深坑坑達(dá)達(dá)25.85m，基基坑坑最最大大變變形形僅僅30.1mm。成成功功保保障障了了周周邊邊建建筑筑物物、、地地下下管管線線及及圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的正正常常運(yùn)運(yùn)行行。。地下下連連續(xù)續(xù)墻墻楔楔形形鎖鎖口口接接頭頭，，外外側(cè)側(cè)劈劈裂裂注注漿漿加加強(qiáng)強(qiáng)止止水水，，大大大大提提高高地地下下墻墻間間整整體體剛剛度度、、傳傳力力性性能能及及止止水水性性能能。。該工程底板與與地下墻接頭頭處除采用常常規(guī)止水措施施外，還采用用預(yù)埋注漿管管加強(qiáng)兩者之之間的止水。。若發(fā)現(xiàn)底板板與地下墻之之間有滲水，，僅需要在相相應(yīng)的注漿管管接頭處進(jìn)行行壓力注漿，，充分填實之之間的滲水毛毛細(xì)孔縫隙，，止水效果雙雙保險。大體積砼裂縫縫控制大體積混凝土土溫度裂縫控控制關(guān)鍵技術(shù)術(shù)（1）原材料優(yōu)選選（2）配配合合比比優(yōu)優(yōu)化化（3）約約束束條條件件的的優(yōu)優(yōu)化化（4）混混凝凝土土入入模模溫溫度度優(yōu)優(yōu)化化（5）混混凝凝土土澆澆筑筑方方案案優(yōu)優(yōu)化化（6）混混凝凝土土養(yǎng)養(yǎng)護(hù)護(hù)和和二二次次滾滾壓壓（7）構(gòu)構(gòu)造造鋼鋼筋筋的的設(shè)設(shè)置置（8）溫溫度度監(jiān)監(jiān)測測及及反反饋饋通過過仿仿真真技技術(shù)術(shù)分分析析研研究究，，提提出出了了超超厚厚底底板板混混凝凝土土裂裂縫縫控控制制技技術(shù)術(shù)，，實實現(xiàn)現(xiàn)了了基基礎(chǔ)礎(chǔ)底底板板超超長長（（100m）、超厚厚(最厚4.5m)、C40超大體積積混凝土土42小時一次次連續(xù)成成功澆筑筑28900m3，體現(xiàn)了了現(xiàn)代混混凝土施施工新水水平。該該技術(shù)獲獲國家級級工法。。(為當(dāng)時國國內(nèi)單次次澆筑方方量之冠冠)底板超長長（100m）、超厚厚(最厚4.5m)、C40超大體積積混凝土土42小時一次次連續(xù)成成功澆筑筑28900m3上海環(huán)球球金融中中心工程程CCTV新址CCTV新址地鐵振動動對地下下永久結(jié)結(jié)構(gòu)施工工期及運(yùn)運(yùn)營期影影響研究究深圳星河河發(fā)展中中心深基坑與與周邊環(huán)環(huán)境地鐵交通通荷載研研究地鐵振動動在土體體介質(zhì)中中的傳播播規(guī)律研研究地鐵振動動對地下下結(jié)構(gòu)影影響問題題研究（（實測及及分析））地鐵振動動舒適度度問題的的研究（（實測及及分析））振動對周周邊環(huán)境境影響實實測三、主體體結(jié)構(gòu)施施工（1）施工部部署及施施工順序序是否合合理三、主體體結(jié)構(gòu)施施工（2）主要施施工設(shè)備備選擇中央電視視臺及深深圳證券券工程M1280D塔塔吊、上上海環(huán)球球金融中中心工程程M900D及及M440D塔塔吊、廣廣州西塔塔工程M900D塔吊吊、京基基100大廈工工程M900D塔吊、、沈陽恒恒隆工程程ZSL2700塔吊吊、太原原湖濱工工程ZSL1000塔塔吊，形成了超超高層建建筑施工工中的大大噸位動動臂式塔塔吊的施施工技術(shù)術(shù)集成。塔式起重重機(jī)施工工技術(shù)塔式起重重機(jī)的選選型塔式起重重機(jī)的爬爬升塔式起重重機(jī)的撤撤除在風(fēng)作用用下塔吊吊的安全全施工研研究混凝土泵泵送技術(shù)術(shù)混凝土輸送泵泵混凝土泵管混凝土布料機(jī)機(jī)高性能混凝土土的“三高三三低三自”三高：高可泵泵性、高強(qiáng)度度、高耐久性性三低：低收縮縮、低成本、、低水化熱三自：自密實實、自養(yǎng)護(hù)、、自流平通過反復(fù)試驗驗研究,研制出JGJC多組份復(fù)合高高性能混凝土土，有效解決決了混凝土大大流動性與抗抗離析穩(wěn)定性性之間的矛盾盾。（1）上海環(huán)球金金融中心創(chuàng)造造了將C40結(jié)構(gòu)混凝土一一次泵送至492m高度的國內(nèi)紀(jì)紀(jì)錄；（2）廣州西塔工工程創(chuàng)造了將將C80高強(qiáng)混凝土一一次泵送到400m高度的國內(nèi)更更高記錄；（3）深深圳圳京京基基工工程程創(chuàng)創(chuàng)造造了了將將C120高強(qiáng)強(qiáng)混混凝凝土土一一次次泵泵送送到到417m高度度的的世世界界記記錄錄；；混凝土大流動性抗離析穩(wěn)定性混凝土試驗（3）砼砼核核心心筒筒的的爬爬模模核心心筒筒上上平平臺臺爬爬模模系系統(tǒng)統(tǒng)核心心筒筒下下平平臺臺爬爬模模系系統(tǒng)統(tǒng)（4）鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施工工鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)吊吊裝裝鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)現(xiàn)現(xiàn)場場焊焊接接鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)工工程程少少量量塔塔樓樓外外框框筒筒鋼鋼柱柱因因超超重重，，按按設(shè)設(shè)計計不不能能再再分分節(jié)節(jié)，，必必須須對對節(jié)節(jié)點點進(jìn)進(jìn)行行分分離離吊吊裝裝，，在在節(jié)節(jié)點點分分離離部部位位形形成成長長達(dá)達(dá)14.88m的超超長長斜斜立立向向焊焊縫縫，，見見左左圖圖。。在最最大大節(jié)節(jié)點點部部位位焊焊縫縫金金屬屬填填充充量量為為1100公斤斤（（兩兩條條對對稱稱焊焊縫縫）），，需需要要52名合合格格焊焊工工連連續(xù)續(xù)焊焊接接約約70小時時才才能能完完成成。。根根據(jù)據(jù)規(guī)規(guī)范范要要求求在在焊焊接接完完48小時時后后用用超超聲聲波波對對焊焊縫縫進(jìn)進(jìn)行行夾夾渣渣、、氣氣孔孔、、裂裂紋紋等等內(nèi)內(nèi)部部缺缺陷陷探探傷傷檢檢測測，，15天后后用用超超聲聲波波進(jìn)進(jìn)行行延延遲遲裂裂紋紋檢檢測測，，以以確確保保焊焊接接質(zhì)質(zhì)量量。。鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施工工過過程程中中的的垂直直度度控控制制、、豎豎向向變變形形控控制制、、內(nèi)內(nèi)力力控控制制、、異異種種材材質(zhì)質(zhì)焊焊接接控控制制是超超高高層層復(fù)復(fù)雜雜巨巨型型鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)安安裝裝的的技技術(shù)術(shù)難難題題。。我我們們從從分分析析材材料料的的時時變變特特性性出出發(fā)發(fā)展展開開研研究究。。垂直直度度控控制制豎向向變變形形控控制制內(nèi)力力控控制制異種種材材質(zhì)質(zhì)焊焊接接控控制制鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)安安裝裝四大大控控制制難難題題超高高層層鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)安安裝裝關(guān)關(guān)鍵鍵技技術(shù)術(shù)環(huán)帶帶桁桁架架超高高層層鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)安安裝裝關(guān)關(guān)鍵鍵技技術(shù)術(shù)依據(jù)據(jù)環(huán)環(huán)帶帶桁桁架架的的安安裝裝及及焊焊接接順順序序，，基基于于ABAQUS平臺臺進(jìn)進(jìn)行行焊焊縫縫收收縮縮的的理理論論預(yù)預(yù)測測，，首次次提提出出巨巨型型鋼鋼柱柱““反反向向預(yù)預(yù)調(diào)調(diào)””的的垂垂直直度度控控制制技技術(shù)術(shù)，即即事事先先將將巨巨型型鋼鋼柱柱反反向向預(yù)預(yù)調(diào)調(diào)到到計計算算值值，，焊焊接接收收縮縮后后回回歸歸到到設(shè)設(shè)計計位位置置。。超高層鋼鋼結(jié)構(gòu)安安裝關(guān)鍵鍵技術(shù)有效解決決了焊接接對巨型型鋼柱垂垂直度影影響的技技術(shù)難題題。最終終大樓垂垂直度偏偏差僅為為32.8mm，經(jīng)查新新，在國國內(nèi)外均均無相關(guān)關(guān)報道。。最終大樓樓垂直度度偏差僅僅為32.8mm超高層鋼鋼結(jié)構(gòu)安安裝關(guān)鍵鍵技術(shù)巨柱反向向預(yù)調(diào)安安裝實況況理論分析析計算模擬計算算超高層鋼鋼結(jié)構(gòu)安安裝關(guān)鍵鍵技術(shù)為了解決決豎向變變形導(dǎo)致致的結(jié)構(gòu)構(gòu)實際標(biāo)標(biāo)高與樓樓層設(shè)計計標(biāo)高差差不一致致的技術(shù)術(shù)難題，，我們通通過數(shù)值值模擬、、計算分分析、現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測測研究，，首次提出出“超高高巨型鋼鋼柱豎向向變形的的主動補(bǔ)補(bǔ)償控制制關(guān)鍵技技術(shù)”。。補(bǔ)償豎向向變形導(dǎo)導(dǎo)致的長長度損失失，實現(xiàn)現(xiàn)475m高巨型鋼鋼柱設(shè)計計標(biāo)高的的精確控控制。SRC柱豎向變變形示意意SRC柱安裝及及標(biāo)高測測量實況況超高層鋼鋼結(jié)構(gòu)安安裝關(guān)鍵鍵技術(shù)伸臂桁架架附加內(nèi)內(nèi)力形成成機(jī)理伸臂桁架架斜腹桿桿臨時連連接(內(nèi)力釋放放點)超高層鋼鋼結(jié)構(gòu)安安裝關(guān)鍵鍵技術(shù)提出“伸臂桁架架被動適適應(yīng)安裝裝技術(shù)”，有效解解決了內(nèi)內(nèi)筒外框框變形差差造成巨巨型鋼結(jié)結(jié)構(gòu)附加加內(nèi)力難難以控制制的技術(shù)術(shù)難題。。斜腹采用用高強(qiáng)螺螺栓臨時時固定變形趨于于穩(wěn)定后后焊接連連接超高層鋼鋼結(jié)構(gòu)安安裝關(guān)鍵鍵技術(shù)未焊過渡渡段鑄鋼鋼件已焊過渡渡段鑄鋼鋼件超高層鋼鋼結(jié)構(gòu)安安裝關(guān)鍵鍵技術(shù)這一焊接接技術(shù)的的轉(zhuǎn)變，，解決了了超高空空現(xiàn)場條條件下鋼鋼結(jié)構(gòu)異異種材質(zhì)質(zhì)的焊接接技術(shù)難難題，保保證了本工程程170萬延米米焊縫縫一次次探傷傷合格格率達(dá)達(dá)98.6%。超高層層鋼結(jié)結(jié)構(gòu)安安裝關(guān)關(guān)鍵技技術(shù)1995年建成成的武武漢國國際貿(mào)貿(mào)易中中心大大廈是是一座座地下下2層、地地上55層的超超高層層建筑筑，高高211.8m，總建建筑面面積超超過13萬m2。大廈廈為鋼鋼筋混混凝土土筒中中筒結(jié)結(jié)構(gòu)，，內(nèi)筒筒和四四角均均為剪剪力墻墻結(jié)構(gòu)構(gòu)，外外筒為為框架架，水水平結(jié)結(jié)構(gòu)為為無粘粘結(jié)預(yù)預(yù)應(yīng)力力密肋肋梁樓樓板，，梁寬寬200mm，梁高550～650mm，間距800～850mm，每層密肋肋梁數(shù)量為為144根。內(nèi)筒及及角部板厚厚100mm，密肋板70mm，內(nèi)筒剪力力墻厚650mm～300mm，框架梁、、柱寬1350mm～550mm?；炷翉?qiáng)強(qiáng)度等級：：11層以下為C55，12～23層為C50，24～35層為C45，36層以上為C40。采用墻、、柱、梁整整體液壓滑滑模施工技技術(shù)。（5）整體滑模模施工技術(shù)術(shù)——武漢國際貿(mào)貿(mào)易中心大大廈武漢國際貿(mào)貿(mào)易中心1）工程概況況武漢國際貿(mào)貿(mào)易中心大大廈的滑模模面積屬于于當(dāng)時全國國第一，一一次滑模面面積2300㎡㎡，采用6噸位千斤頂頂、F48×3.5鋼管支承桿桿在結(jié)構(gòu)體體內(nèi)外混合合布置等滑滑模措施均均為國內(nèi)首首創(chuàng)，且體體外采用工工具式鋼管管支承桿，，滑模施工工技術(shù)達(dá)到到了國際先先進(jìn)水平。。整體液壓壓滑模從±0.000開始起滑，，采用“滑滑二澆一””的方法進(jìn)進(jìn)行，即先先滑N層墻墻、、柱柱、、梁梁，，后后滑滑N－1層樓樓板板，，然然后后N層剩剩余余部部分分與與N十1層連連續(xù)續(xù)滑滑模模，，施施工工縫縫設(shè)設(shè)在在每每層層密密肋肋梁梁下下200mm。武漢漢國國際際貿(mào)貿(mào)易易中中心心2）滑滑模模施施工工工工藝藝①剪剪力力墻墻和和框框架架柱柱以以上上、、密密肋肋梁梁下下200mm高度度范范圍圍內(nèi)內(nèi)（（標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)層層為為樓樓面面以以上上2.75m處））按按一一般般滑滑模模方方法法進(jìn)進(jìn)行行，，以以145～170mm/h的滑滑升升速速度度將將混混凝凝土土澆澆至至密密肋肋梁梁下下200mm處；；②框框架架柱柱與與剪剪力力墻墻同同步步滑滑升升，，當(dāng)當(dāng)混混凝凝土土澆澆至至框框架架梁梁底底標(biāo)標(biāo)高高處處，，解解除除框框架架柱柱、、梁梁插插板板與與滑滑升升模模板板的的連連接接；；滑模平臺密肋梁滑模平平臺布置③當(dāng)模板上口口滑至框架梁梁底下800mm處時（標(biāo)準(zhǔn)層層為樓面以上上1.2m處），開始支支框架梁底模模板，隨著滑滑模上升，綁綁扎框架梁的的底部鋼筋、、箍筋、腰筋筋，直至完成成；④當(dāng)模板上口口滑至框架梁梁底標(biāo)高以上上300mm時，澆筑框架架梁混凝土，，澆至密肋梁梁下200mm止；⑤采用空滑措措施，在4h內(nèi)將模板滑升升200mm，使模板脫開開混凝土，模模板上口提升升至密肋梁底底標(biāo)高處；豎向結(jié)構(gòu)滑模模施工混混凝土澆筑樓層結(jié)構(gòu)滑模模施工混混凝土澆筑⑥在N層墻、柱滑模模的同時，進(jìn)進(jìn)行N一1層的支模、扎扎筋、澆筑混混凝土并養(yǎng)護(hù)護(hù)等工作；⑦當(dāng)墻及框架架梁的混凝土土澆至施工縫縫標(biāo)高時，在在提升架橫梁梁下提前綁扎扎密肋梁鋼筋筋，在N一1層的密肋梁上上支撐N層密肋梁底模模，梁的鋼筋筋放入底模上上，并將全部部模板滑升到到梁底標(biāo)高以以上200mm；⑧開始第二次次澆筑混凝上上，先澆墻、、柱及框架梁梁400mm高度的混凝土土，再澆一部部分密肋梁的的混凝土（200mm），當(dāng)模板上上口滑升至樓樓板底標(biāo)高時時，進(jìn)行密肋肋梁第二層混混凝土（約280mm）及墻和框架架梁剩余部分分的澆筑；⑨從第二層澆澆筑后4h起，密肋梁（（包括梁高范范圍內(nèi)的墻及及框架梁）澆澆筑時間控制制在24h內(nèi)，滑升速度度平均55mm/h。⑩在梁滑模的的同時，綁扎扎上一層模板板高度范圍內(nèi)內(nèi)的墻、柱鋼鋼筋，當(dāng)梁的的混凝土澆筑筑完成后，接接著繼續(xù)上一一層的澆筑和和滑模。1）理論發(fā)展與與關(guān)鍵技術(shù)利用GPS技術(shù)在在建筑筑物外外設(shè)立立了臨臨時觀觀測基基準(zhǔn)點點（GPS外控點點），，以GPS外控點點作為為施工工定位位基準(zhǔn)準(zhǔn)點，，形成成施工工定位位外控控網(wǎng)，，從而而以外外控網(wǎng)網(wǎng)對軸軸線的的控制制取代代了傳傳統(tǒng)的的以內(nèi)內(nèi)控點點進(jìn)行行施工工定位位的作作業(yè)模模式。。GPS外控基準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)的作業(yè)模模式具有精精度高、對對施工干擾擾小、使用用方便、可可操作性強(qiáng)強(qiáng)等優(yōu)點。。利用GPS外控基準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)可以一次次測定到位位，防止誤誤差的傳遞遞和積累，，對任意施施工層面均均可控制，，其平面定定位精度為為±5mm，高程精度度為±5mm。觀測基準(zhǔn)準(zhǔn)點相互不不通視，變變換觀測基基準(zhǔn)點均不不影響觀測測精度；選選擇樓層施施工控制網(wǎng)網(wǎng)基點的約約束較少，，各點之間間可以不通通視，點數(shù)數(shù)和點位也也可以根據(jù)據(jù)實際要求求變化，均均不影響定定位精度。。（6）高層建筑筑GPS測控技術(shù)--重慶大學(xué)主主教學(xué)樓工工程重慶大學(xué)主主教學(xué)樓是是集辦公、、教學(xué)、科科研于一體體的現(xiàn)代化化綜合性大大樓，建筑筑造型優(yōu)美美，結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，智能能化程度高高。位于重重慶大學(xué)校校園A區(qū)中部，地地理位置較較為顯要，，它的建設(shè)設(shè)成功將為為重慶大學(xué)學(xué)的科研、、教學(xué)及為為西部建設(shè)設(shè)培養(yǎng)高級級專門人才才發(fā)揮重要要作用。本本工程總建建筑面積約約為70032m2，占地面積積12000m2；主樓地下下3層、地上27層，高+121.30m；裙樓分為為兩個部分分，地下兩兩層，地上上分別五層層、六層，，高分別為為+20.30m、+23.50m。重慶大學(xué)主主教學(xué)樓2）高層建筑筑GPS測控技術(shù)實實施過程重慶大學(xué)主主教學(xué)樓GPS檢測內(nèi)控控點圖GPS監(jiān)測軸線線控制坐坐標(biāo)系的的建立GPS外控網(wǎng)的的確立重慶大學(xué)學(xué)主教學(xué)學(xué)樓GPS外控點分分布略圖圖2）高層建建筑GPS測控技術(shù)術(shù)實施過過程施測儀器器2）高層建建筑GPS測控技術(shù)術(shù)實施過過程現(xiàn)場施測測現(xiàn)場施測測總體偏差（mm）施工標(biāo)高（m）垂直度一期2.8039.601/14000二期9.2872.501/7800三期3.4099.051/29000建筑物垂垂直度控控制結(jié)果果GPS動態(tài)監(jiān)測測點位分分布示意意圖環(huán)境激勵勵下動態(tài)態(tài)特性GPS監(jiān)測的測測試監(jiān)測點（（GPS1）相對于于基準(zhǔn)點點（GPS3）的三維維時程曲曲線環(huán)境激勵勵下動態(tài)態(tài)特性GPS監(jiān)測的測測試實施效果果基于GPS技術(shù)建立立的GPS外控基準(zhǔn)準(zhǔn)網(wǎng)，其其GPS外控點相相互獨(dú)立立，可一一次測定定到位，，防止了了誤差的的傳遞和和積累，，測定精精度高。。對任意意施工層層面均可可控制，，其平面面定位精精度為±11mm，高程精精度為±8mm。基于GPS定位控制制技術(shù)，，其數(shù)據(jù)據(jù)測定和和分析均均使用計計算機(jī)處處理，測測定速度度快，避避免了人人為誤差差的產(chǎn)生生?；贕PS定位控制制技術(shù)，，獲得的的高層建建筑物振振動頻率率（周期期）能準(zhǔn)準(zhǔn)確反映映建筑物物的環(huán)境境激勵動動態(tài)特性性，為高高層及超超高層建建筑施工工提供了了準(zhǔn)確的的定位數(shù)數(shù)據(jù)（如如施工糾糾偏、糾糾扭等）），從而而提高了了建筑施施工質(zhì)量量。通過本項項目的研研究表明明，GPS控制技術(shù)術(shù)能準(zhǔn)確確監(jiān)測建建筑物的的環(huán)境激激勵動態(tài)態(tài)特性，，對提高高建筑工工程施工工質(zhì)量及及保障結(jié)結(jié)構(gòu)安全全具有重重要的現(xiàn)現(xiàn)實意義義。建筑虛擬擬施工技技術(shù)是將將以虛擬擬現(xiàn)實為為基礎(chǔ)的的仿真技技術(shù)應(yīng)用用于建筑筑施工領(lǐng)領(lǐng)域，利利用虛擬擬現(xiàn)實技技術(shù)建立立建筑物物的幾何何模型和和施工過過程模型型，對施施工方案案進(jìn)行實實時、交交互、逼逼真地模模擬，驗驗證對比比和優(yōu)化化，進(jìn)而而采用數(shù)數(shù)字化手手段制定定和修改改施工方方案，并并逐步代代替?zhèn)鹘y(tǒng)統(tǒng)的施工工方案編編制方法法。1）理論發(fā)展展與關(guān)鍵技術(shù)術(shù)（7）虛擬現(xiàn)實技技術(shù)—上海正大商業(yè)業(yè)廣場對建筑施工進(jìn)行系統(tǒng)化組織利用仿真技術(shù)評估施工活動優(yōu)化與調(diào)整維護(hù)應(yīng)用對施工對象和施工活動進(jìn)行全面建模虛擬施工的程程序上海正大商業(yè)業(yè)廣場上海正大商業(yè)業(yè)廣場位于上上海浦東陸家家嘴，工程總總占地面積達(dá)達(dá)3.1萬m2，建筑物東西西長約260m，寬約100m，地下三層、、地上九層，，總建筑高度度50m，總建筑面積積24.3萬m2；結(jié)構(gòu)主要包包括屋面鋼框框架、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)天窗、觀光光走廊、鋼結(jié)結(jié)構(gòu)大樓梯和和鋼結(jié)構(gòu)天橋橋五大部分。。工程中使用用的鋼構(gòu)件共共約3000余件，總噸位位約5600噸，主要集中中在八層以上上，鋼結(jié)構(gòu)施施工的特點及及難點在于：：超長超重構(gòu)構(gòu)件多（最大大跨度38m，最大重量48t），截面類型型復(fù)雜多樣，，且多分布在在建筑物腹地地和頂部，安安裝就位標(biāo)高高也極不統(tǒng)一一，運(yùn)輸通道道及吊裝空間間狹窄，工期期緊。在硬件方面，，采用了SGL（Onyx2）高檔圖形工工作站，操作作系統(tǒng)為IRIX平臺。在軟件件方面，使用用了Deneb公司的虛擬現(xiàn)現(xiàn)實軟件Envision作為設(shè)計、分分析和制定施施工方案的交交互虛擬環(huán)境境的平臺，它它提供了一個個高級的、基基于物理的3D環(huán)境，能導(dǎo)入入幾乎所有格格式的CAD數(shù)據(jù)，精確地地代表了與真真實系統(tǒng)相關(guān)關(guān)的幾何數(shù)據(jù)據(jù)和運(yùn)動特征征，從而實現(xiàn)現(xiàn)實時的運(yùn)動動學(xué)仿真和動動力學(xué)仿真。。3D建模軟件主要要有MechanicalDesktop、Pro-Engineer、Solidedge等。編程環(huán)境境采用VB、VisualC++、GSL編程環(huán)境。2）虛擬施工工技術(shù)實施過過程系統(tǒng)開發(fā)軟、、硬件平臺鋼筋混凝土框框架結(jié)構(gòu)模型型華東建筑設(shè)計計研究院提供供了與本課題題相關(guān)圖紙3000余份，全部為為AutoCAD繪制，其中絕絕大部分為鋼鋼筋混凝土框框架結(jié)構(gòu)圖紙紙。土建部分分建模工作量量十分龐大，，如果不充分分利用現(xiàn)有的的二維AutoCAD圖形文件，必必須花大量時時間去重新生生成二維圖。。為充分利用用好二維AutoCAD圖形文件資源源，選擇MechanicalDesktop3.0為建模軟件，，它與AutoC2）虛擬施工工技術(shù)實施過過程建模及靜態(tài)組組裝鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、、塔吊和桅桿桿起重機(jī)的建建模形狀比較復(fù)雜雜的鋼結(jié)構(gòu)主主要采用造型型功能十分完完備的三維造造型軟件Pro-engineer完成，以.slp的格式輸入PRO文件中，塔吊吊和桅桿起重重機(jī)的零件則則利用參數(shù)化化功能強(qiáng)大的的Solidedge，以.wrl的格式輸入VRML，最后在Device模塊中將零件件組裝成機(jī)構(gòu)構(gòu)模型。Envision本身自帶的簡簡易造型CAD模塊，也可以以進(jìn)行簡單的的三維建模和和修改，這樣樣，靈活運(yùn)用用Envision與各三維造型型軟件的不同同接口，充分分發(fā)揮各造型型軟件的優(yōu)點點和長處，取取得了很好的的效果。同時時，在建模時時注意到：各各模型的幾何何特征要力求求簡單，以減減少系統(tǒng)計算算的工作量，，提高運(yùn)算速速度。2）虛擬施工工技術(shù)實施過過程建模及靜態(tài)組組裝將樓面、大樓樓梯、天橋、、鋼結(jié)構(gòu)件、、塔吊和桅桿桿等模型輸入入Envision模塊，根據(jù)功功能特征，組組成多個Device（機(jī)構(gòu)）。在在Envision模塊中，Device為可獨(dú)立運(yùn)動動的最小單元元。通過對Device的定位，組裝裝好了整個建建筑模型。。2）虛擬施工工技術(shù)實施過過程建筑模型組裝裝虛擬模型建模及靜態(tài)組組裝正大廣場鋼結(jié)結(jié)構(gòu)吊裝工程程虛擬施工是是建立在模型型量大、仿真真運(yùn)動構(gòu)件多多、動畫渲染染效果要求嚴(yán)嚴(yán)的基礎(chǔ)上,從1）模型的處理理2）攝像機(jī)和燈燈光的使用3）材質(zhì)的使用用4）漫游過程路路徑的設(shè)置四個方面進(jìn)行行工作，模型型瀏覽與漫游游的結(jié)果是令令人滿意的。。2）虛擬施工工技術(shù)實施過過程模型瀏覽與漫漫游2）虛擬施工工技術(shù)實施過過程運(yùn)動模擬起吊中間弧形形天窗的屋架架過程中的動動態(tài)模型特地設(shè)立了一一個模擬吊裝裝指揮的構(gòu)件件，它本身沒沒有動作，主主要工作是協(xié)協(xié)調(diào)、指揮，，接受單個吊吊裝動作完成成的信號，并并且發(fā)出下一一個動作開始始的信號，這這樣使整個程程序模塊化，，易于調(diào)整修修改。2）虛擬施工工技術(shù)實施過過程實時干涉檢測測桅桿起重機(jī)A與托架梁發(fā)生生干涉時的圖圖像在吊裝試驗過過程中，單依依靠視覺判斷斷是否存在構(gòu)構(gòu)件干涉是不不夠的。因為為三維模型顯顯示在二維屏屏幕上存在視視覺誤差。因因此加入了構(gòu)構(gòu)件的實時干干涉檢測功能能。當(dāng)構(gòu)件之之間出現(xiàn)碰撞撞干涉時，相相應(yīng)的構(gòu)件將將呈警戒色。。3）關(guān)鍵技術(shù)及及創(chuàng)新點①虛擬現(xiàn)實平平臺選擇與二二次開發(fā)上海正大鋼結(jié)結(jié)構(gòu)吊裝虛擬擬施工以SGI（Onyx2）圖形工作站站和相關(guān)虛擬擬外設(shè)為硬件件平臺，以虛虛擬現(xiàn)實軟件件Envision為方案設(shè)計、、分析的交互互操作環(huán)境，，在此基礎(chǔ)上上補(bǔ)充開發(fā)相相關(guān)應(yīng)用模塊塊。②由二維設(shè)計計圖紙快速建建模生成精確確的三維模型型對于大量相同同內(nèi)容造型、、尺寸無需更更改的土建結(jié)結(jié)構(gòu)，采用非非參數(shù)化建模模方式。從原原二維圖形文文件中提取輪輪廓，通過實實體拉伸、布布爾運(yùn)算、坐坐標(biāo)變換、空空間陣列等方方法的組合和和VB編程，開發(fā)的的軟件工具能能迅速生成單單層或多層建建筑模型，較較好解決了大大量二維設(shè)計計圖紙快速精精確的三維模模型重構(gòu)問題題。對結(jié)構(gòu)較復(fù)雜雜、有變異造造型、約束較較多的構(gòu)件，，如大樓梯、、天橋等，采采用參數(shù)化建建模方式。從從二維圖形文文件提取可供供參考的外形形輪廓特征，，通過添加約約束、材料特特征等手段，，迅速生成構(gòu)構(gòu)件模型，建建立可直接調(diào)調(diào)用的參數(shù)化化構(gòu)件庫。③模型型簡化化由于模模型規(guī)規(guī)模大大，為為解決決其快快速顯顯示問問題，，采取取了將將幾何何實體體模型型轉(zhuǎn)換換為帶帶有物物理屬屬性的的面片片方式式進(jìn)行行簡化化。經(jīng)經(jīng)過多多次簡簡化以以面單單元構(gòu)構(gòu)建運(yùn)運(yùn)動仿仿真所所需的的三維維模型型，并并且采采用層層次細(xì)細(xì)節(jié)技技術(shù)，，提高高了仿仿真的的顯示示速度度。④吊吊裝裝仿仿真真與與方方案案優(yōu)優(yōu)化化根據(jù)據(jù)初初步步設(shè)設(shè)計計的的構(gòu)構(gòu)件件吊吊裝裝方方法法和和吊吊裝裝順順序序，，對對每每個個吊吊裝裝過過程程采采用用GSL編程程實實現(xiàn)現(xiàn)單單個個構(gòu)構(gòu)件件的的吊吊裝裝仿仿真真，，實實現(xiàn)現(xiàn)了了對對施施工工全全過過程程的的計計算算機(jī)機(jī)仿仿真真。。經(jīng)經(jīng)過過對對各各種種施施工工方方法法的的仿仿真真結(jié)結(jié)果果的的分分析析，，獲獲得得最最佳佳的的施施工工方方案案。。系統(tǒng)統(tǒng)中中加加入入了了構(gòu)構(gòu)件件的的實實時時碰碰撞撞檢檢測測功功能能，，在在吊吊裝裝仿仿真真過過程程中中，，當(dāng)當(dāng)構(gòu)構(gòu)件件或或設(shè)設(shè)備備之之間間出出現(xiàn)現(xiàn)干干涉涉時時，，相相關(guān)關(guān)構(gòu)構(gòu)件件或或設(shè)設(shè)備備的的顏顏色色將將發(fā)發(fā)生生變變化化。。同同時時，，系系統(tǒng)統(tǒng)實實現(xiàn)現(xiàn)了了記記錄錄和和回回放放運(yùn)運(yùn)動動過過程程的的功功能能，，可可以以對對仿仿真真的的各各種種施施工工方方案案多多次次回回放放、、比比較較研研究究。。⑤建立了部分分虛擬建筑設(shè)設(shè)備庫建立了部分虛虛擬建筑設(shè)備備庫，如塔吊吊庫、桅桿起起重機(jī)庫，包包括三維模型型、系列幾何何參數(shù)、承重重參數(shù)、物理理屬性等，能能為不同規(guī)格格的設(shè)備實現(xiàn)現(xiàn)集成模型。。創(chuàng)新點：①實現(xiàn)了較較大規(guī)模模模型的快速速顯示上海正大的的模型規(guī)模模大，通過過將幾何實實體模型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為帶有有物理屬性性的面片，，經(jīng)過多次次簡化以115,800個面單元構(gòu)構(gòu)建了運(yùn)動動仿真所需需的三維模模型。并且且采用層次次細(xì)節(jié)技術(shù)術(shù)，提高了了仿真的顯顯示速度，，解決了課課題涉及的的較大規(guī)模模模型的快快速顯示問問題。②實現(xiàn)了反反運(yùn)動學(xué)（（逆作）模模擬在雙機(jī)抬吊吊的構(gòu)件運(yùn)運(yùn)動，如果果采用正運(yùn)運(yùn)動學(xué)模擬擬，運(yùn)動位位置確定困困難，構(gòu)件件驅(qū)動不準(zhǔn)準(zhǔn)確，通過過編程實現(xiàn)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)動動比較困難難。探索采采用運(yùn)動物物體移動的的位置變化化反向驅(qū)動動，從就位位點反算構(gòu)構(gòu)件運(yùn)動軌軌跡和設(shè)備備運(yùn)動變化化，以較小小的計算量量實現(xiàn)構(gòu)件件的吊裝協(xié)協(xié)調(diào)、準(zhǔn)確確運(yùn)動。③解決了碰碰撞干涉檢檢查顯性實實時顯示問問題引進(jìn)動態(tài)顯顯示中的信信息通道概概念，對多多運(yùn)動件中中各種干涉涉和干涉警警告信息進(jìn)進(jìn)行提取，，運(yùn)算結(jié)果果可視化，，將可視化化圖像與顏顏色變化覆覆蓋相關(guān)構(gòu)構(gòu)件，實時時直觀變化化，解決了了多點同時時吊裝運(yùn)動動中的實時時干涉檢測測顯性顯示示問題。④實實現(xiàn)現(xiàn)了了記記錄錄和和回回放放機(jī)機(jī)制制記錄錄機(jī)機(jī)制制不不是是圖圖像像的的錄錄制制，，而而是是根根據(jù)據(jù)實實時時交交互互操操作作生生成成程程序序，，為為確確定定虛虛擬擬施施工工方方案案提提供供初初步步程程序序方方案案，，通通過過建建立立記記錄錄和和回回放放機(jī)機(jī)制制，，便便于于施施工工仿仿真真過過程程中中發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)問問題題、、保保留留問問題題、、解解決決問問題題。。2.超高層建筑施工技術(shù)基本經(jīng)驗1.已建和在建典型超高層建筑簡介3.超高層建筑建造面臨的新課題3.超高層建筑建造面臨的新課題超高高層層建建筑筑建建設(shè)設(shè)發(fā)發(fā)展展應(yīng)應(yīng)考考慮慮的的主主要要方方面面：：超高高層層建建筑筑建設(shè)設(shè)安全全功能能綠色色環(huán)環(huán)保保施工工方方案案優(yōu)優(yōu)化化11.超高高層層建建筑筑施施工工對對環(huán)環(huán)境境影影響響分分析析及及控控制制10.虛擬現(xiàn)實施工工技術(shù)的新發(fā)發(fā)展及應(yīng)用8.溫度等間接作作用對超高層層建筑施工的的影響及控制制7.超高層建筑施施工期風(fēng)致響響應(yīng)及控制技技術(shù)9.基于測量機(jī)器器人的4D空間信息定位位控制技術(shù)6.超高層建筑鋼鋼、混凝土豎豎向變形控制制研究2.超高層建筑施施工期結(jié)構(gòu)抗抗火安全技術(shù)術(shù)5.超高層建筑施施工期性能實實測及工況轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換1.超深地下工程程施工對環(huán)境境安全影響研研究12.400米以上超高泵泵送混凝土集集成技術(shù)研究究3.鋼板混混凝土組合剪剪力墻混凝土土裂縫問題4.超高層建筑施施工期抗震關(guān)關(guān)鍵技術(shù)1.超深地下工程程施工對環(huán)境境安全影響研研究1.1地鐵振動對地地下永久結(jié)構(gòu)構(gòu)施工期及運(yùn)運(yùn)營期影響研研究深圳星河發(fā)展展中心1.超深地下工程程施工對環(huán)境境安全影響研研究地鐵交通荷載載研究地鐵振動在土土體介質(zhì)中的的傳播規(guī)律研研究地鐵振動對地地下結(jié)構(gòu)影響響問題研究（（實測及分析析）地鐵振動舒適適度問題的研研究（實測及及分析）振動對周邊環(huán)環(huán)境影響實測測1.超深地下工程程施工對環(huán)境境安全影響研研究1.2當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件件下超深基坑坑破壞模式研研究基于當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)質(zhì)條件，研究究超深基坑開開挖過程及相相關(guān)施工全過過程：土（石）的變變形規(guī)律及破破壞機(jī)理↓分析原因，制制訂合理方案案1.超深地下工程程施工對環(huán)境境安全影響研研究1.3超深基坑土、、支護(hù)墻（樁樁）體相互作作用規(guī)律研究究控制基坑變形形，優(yōu)化方案案設(shè)計的要點點隨著我國建設(shè)設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大大和城鎮(zhèn)化進(jìn)進(jìn)程的加速，，建設(shè)工程現(xiàn)現(xiàn)場火災(zāi)數(shù)量量呈增多趨勢勢，火災(zāi)危害害呈增大趨勢勢。超高層建建筑施工期結(jié)結(jié)構(gòu)抗火安全全研究十分重重要。上海環(huán)球金融融中心施工期期火災(zāi)央視新址配樓樓施工期火災(zāi)災(zāi)2.超高層建筑施施工期結(jié)構(gòu)抗抗火安全技術(shù)術(shù)應(yīng)減少火災(zāi)危危害，改善結(jié)結(jié)構(gòu)抗火性能能，保護(hù)人身身和財產(chǎn)安全全。9.11事件中的美國國世貿(mào)雙塔莫斯科科電視視塔高高層起起火（（2000年）裂縫呈方格網(wǎng)狀裂縫密集數(shù)量多裂縫寬而深裂縫特點3.鋼鋼板混混凝土土組合合剪力力墻混混凝土土裂縫縫問題題裂縫產(chǎn)產(chǎn)生的的主要要原因因（1））剪力力墻鋼鋼板面面大，，而且且對混混凝土土約束束強(qiáng)；；（2））混凝凝土強(qiáng)強(qiáng)度高高（C80、C60）；；（3））早期期失水水收縮縮大；；（4））配合合比優(yōu)優(yōu)化不不夠；；建議措措施（1））對鋼鋼板及及混凝凝土進(jìn)進(jìn)行實實體測測試，，探明明鋼板板及混混凝土土收縮縮與約約束情情況；；（2））優(yōu)化化結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計：增增加細(xì)細(xì)而密密的鋼鋼筋網(wǎng)網(wǎng)片構(gòu)構(gòu)造措措施；；（3））優(yōu)化化配合合比，，減少少水泥泥用量量，使使用優(yōu)優(yōu)質(zhì)膨膨脹劑劑等；；（4））加強(qiáng)強(qiáng)施工工養(yǎng)護(hù)護(hù)：自自養(yǎng)護(hù)護(hù)、噴噴水養(yǎng)養(yǎng)護(hù)等等；（5））優(yōu)化化模板板構(gòu)造造，模模板內(nèi)內(nèi)側(cè)加加海綿綿內(nèi)襯襯；（6））優(yōu)化化鋼板板剪力力墻混混凝土土澆筑筑方案案：如如探討討跳倉倉法施施工、、合理理設(shè)置置誘導(dǎo)導(dǎo)縫等等。結(jié)構(gòu)行行為與與控制制抗震設(shè)設(shè)防標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)？？結(jié)構(gòu)抗抗震性性能合理損傷傷破壞機(jī)機(jī)制？大震下破破壞準(zhǔn)則則：變形形控制？？巨震倒塌塌合理機(jī)機(jī)制？合理設(shè)計計地震動動地震動的的長周期特性地震動的的空間相關(guān)性地