【名企】2020施工模擬分析在CSI軟件中的應用

2010年金土木軟件用戶年會施工模擬分析及ETABS、SAP2000應用王

建華東建筑設計研究院有限公司2020.9.3華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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1施工模擬原理?

2工程應用?

1)CCTV新臺址主樓?

2）天津津塔?

3）深圳證券交易所營運中心?

3技術總結華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD一次性加載在某些情況下的誤差?

一次性加載：恒載引起結構內(nèi)力響應：一次性加載

線彈性分析?

運用于超高層結構，一次性加載方法誤差：分析模型差異產(chǎn)生的影響zzzz后澆帶、后裝構件等延遲構件的影響混凝土收縮徐變的影響基礎不均勻沉降溫度變化的影響華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工模擬原理?

分階段變剛度模擬——結構剛度矩陣變化的非線性分析zzz分階段：分荷載：對結構狀態(tài)施加或移去階段荷載各個施工階段之間狀態(tài)順序疊加華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工模擬適用范圍?

適用結構類型z一次性加載分析誤差大?

經(jīng)歷實際施工過程的結構體系與一次性加載分析所得的結構體系具有不可忽略的差異時zz施工狀態(tài)控制結構設計時需要考慮施工模擬方法、過程中的不利狀態(tài)時?

超高層高度較高、內(nèi)外筒豎向變形差較大時?

超高層內(nèi)連接外筒構件導致傳力路徑不一致?

傾斜聯(lián)體等特殊情況華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工模擬工程介紹CCTV主樓施工模擬分析研究目

錄1.CCTV主樓與施工模擬分析方法2.設計階段的CCTV施工模擬3.施工配合階段的CCTV施工模擬4.CCTV懸臂段合攏方案分析5.變形預調值分析6.結論與展望華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD1.CCTV主樓與施工模擬分析方法?

施工模擬基本原理:本質上是一種分階段變剛度分析方法。對應于施工狀態(tài)的每一個實際階段，分別對階段結構狀態(tài)施加階段荷載或移去荷載；不同施工階段之間狀態(tài)疊加，即后一階段的起始狀態(tài)是前一階段結束狀態(tài)，結構變形、內(nèi)力分別在各階段中鎖定疊加，從而實現(xiàn)實際結構施工過程的模擬。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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坐標軸與方向約定:向南為X軸正向，向東為Y軸正向，向上為Z軸正向華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD2.設計階段的CCTV施工模擬?

施工階段的劃分1.SAP

組

“stage1.UB”（上限）或“stage1.LB”（下限）－兩塔樓分別施工至屋頂，并向懸臂端挑出轉換桁架和外筒結構，直到連接懸臂外伸結構之前。2.SAP

組

“stage2.UB”（上限）或“stage2.LB”（下限）－連接構件完成，完成懸臂段鋼結構。3.SAP

組

“all”－所有構件完成，剩余恒載在本階段中完成。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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施工進度：上限與下限為將結構內(nèi)力控制在一定水平內(nèi)，同時也是考慮實際可能出現(xiàn)的施工過程，對施工進度設定上限（施工進度較快，單塔樓獨立承擔荷載較多，對塔樓外柱不利；但后加荷載較小，對聯(lián)體有利）和下限（施工進度較慢，單塔樓獨立承擔荷載較小，對塔樓外柱有利；但后加荷載較大，對聯(lián)體不利），在計算中分別計算了該兩種施工進度下結構的內(nèi)力和位移水平。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD表1：荷載工況說明荷載工況?

荷載工況說明1234567DL_FrameSlab柱、支撐、主梁及部分次梁自重樓板自重SD板面附加恒載最終恒載Fcd幕墻荷載2ndBM次梁自重Wall_BMPlinth墻上隔墻荷載PLINTH傳遞至主樓荷載上限

構件自重（分3階段）第1階段

上限

板面附加荷載第1階段

上限

幕墻荷載第2階段

上限

板面附加荷載第2階段

上限

幕墻荷載下限

構件自重（分3階段）第1階段

下限

板面附加荷載第1階段

下限

幕墻荷載第2階段

下限

板面附加荷載FrameSW_nl_UBst1UBSlabst1UBFcdst2UBSlabst2UBFcdFrameSW_nl_LBst1LBSlabst1LBFcdst2LBSlabst2LBFcdUB過程恒載LB華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD階段

1：塔樓、裙樓分離施工37層平面3D模型華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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需要注意的本階段結構特點為：1.

增加塔樓上的恒荷載（施工荷載）會使塔樓相對靠近地傾斜，并導致外柱永久內(nèi)力的增加2.溫度效應3.如果在進行連接之前減小塔樓的荷載，那么在連接完成后，連接構件將承受較多的后加荷載引起的橫向力4.在塔樓連接前，假設的加荷方式和階段只影響位移，對于鎖定應力（連接體）影響很小，可忽略不計華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD階段2（粉紅色部分）：懸臂部分兩段連接完成，周邊鋼結構連接完成華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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本階段進度及技術要求：1.

外圍和內(nèi)部框架完成之前，懸臂區(qū)域不應有混凝土澆筑荷載和幕墻荷載作用（控制荷載）2.在懸臂部分，只有當外支撐結構與內(nèi)部樓面梁安裝完成并完全連接之后才能開始澆筑混凝土和安裝幕墻

（連接體形成剛度）3.裙樓的后澆帶和延遲安裝的構件應在懸臂部分的外筒和內(nèi)部鋼結構及壓型鋼板完成之后，進行施工

（內(nèi)力分析控制構件應力）華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD階段

3：結構完成，荷載完成華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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本階段與第2階段相比，主要變化在于：1.后裝構件完成安裝，并承擔本部分荷載2.所有荷載完成。施工活荷載撤出，大樓內(nèi)使用活荷載即將進入華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD2.3

構件延遲安裝（黑色桿件）后裝構件位置主要集中于豎向荷載作用下較為不利的塔樓1南側和塔樓2西側華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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角部延遲構件（紅色、綠色構件）后裝鋼角柱F37F37F32F36SRC柱塔樓1南側WN華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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上述SRC柱有較高的應力水平主要有兩個原因

：1.SRC柱旁邊鋼角柱在施工過程中后裝，導致上部結構荷載通過SRC柱向下傳遞，SRC柱承擔了較大內(nèi)力2.SRC柱作為轉換桁架的支座，承擔部分桁架推力，造成較大局部彎矩華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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地震作用

（過程中可能的控制狀態(tài)）對未連接的塔樓按照施工階段多遇地震下結構不出現(xiàn)損壞性能要求按抗震規(guī)范的小震（50年超越概率63.2%）進行了設計，對階段

1模型（即塔樓間無連接）進行了反應譜分析檢查。結果表明對上限、下限荷載對應情況，結構構件承載力滿足要求。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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以更為不利的上限為例，對施工階段1（兩塔樓連接前）的結構狀態(tài)進行獨立分析，結果如下：表2

連接前塔樓1、2振型模態(tài)質量參與系數(shù)模態(tài)

周期秒X向UYUZRXRYRZ1231232.96

0.0032.64

0.6081.59

0.0012.71

0.5182.60

0.0511.65

0.0250.5400.0030.0010.0450.5660.0000.0020.0020.0000.0040.0020.0000.7790.0080.0010.0590.7500.0000.0030.8530.0020.6710.0770.0130.0880.3040.1230.0250.3640.139塔樓1塔樓2華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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風荷載（連接前結構）連接前（1/1190）0.00084

/連接后（1/1684）0.000594=1.42倍1

WXX工況下

向層間位移角塔樓1

WY工況下Y向層間位移角塔樓25020015010050250200150100500整體結構整體結構施工階段1施工階段100.00000.00010.00020.00030.00040.00050.00000.00020.00040.00060.00080.0010層間位移角層間位移角塔樓1風荷載作用下最大層間位移角比較：整體結構、施工階段1華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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溫度作用（不同分區(qū)

不同的溫差取值）結構部位溫差(±oC)大屋頂(外露部分)3030252525202020252020大屋頂(其余部分)裙樓屋頂其余外部主結構(懸臂段)其余外部主結構(塔樓,F37及以上)其余外部主結構(塔樓,F10-F37)其余外部主結構(塔樓,F10以下)其余外部主結構(裙樓)內(nèi)部結構(塔樓,F37及以上)內(nèi)部結構(塔樓,F10-F37)內(nèi)部結構(塔樓,F10以下)華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD2.5

考慮施工次序的結構體系特點?

鎖定內(nèi)力分析結果給出了按上限與下限假定分析得到的施工完成后的鎖定內(nèi)力。特點如下：1.下限荷載施加較慢，塔樓豎向構件內(nèi)力較小，懸臂連接水平構件較大，即對塔樓豎向構件有利，對懸臂連接水平構件不利，反之亦然2.上限、下限相差不大，主要原因在于設計時對施工的上限、下限進一步提高限制，確保結構安全華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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變形附件3總結了各施工階段結構中一些指定位置的變形3個階段對應的層間位移角也相應給出：1.第一階段（上限）塔樓1、塔樓2層間位移角2.第一階段（下限）塔樓1、塔樓2層間位移角3.第二階段（上限）塔樓1、塔樓2層間位移角4.第二階段（下限）塔樓1、塔樓2層間位移角5.第三階段（上限）塔樓1、塔樓2層間位移角6.第三階段（下限）塔樓1、塔樓2層間位移角華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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延遲施工某些構件，通常是懸臂或裙樓的角部應力集中的部位，在施工次序中需要比周圍的構件晚安裝。這是為了在使用階段荷載增加時這些構件具有足夠的承載力。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD3.施工配合階段的CCTV施工模擬3.1

實際施工階段施工階段

說明1

2006年08月18日施工進度2

2006年10月04日施工進度3

2006年11月28日施工進度4

2007年01月04日施工進度5

2007年01月24日施工進度6

2007年03月15日施工進度7

2007年05月15日施工進度8

懸臂外挑之前9

懸臂對接第01步:

Ⅰ、Ⅱ區(qū)第01跨10

懸臂對接第02步:

Ⅰ、Ⅱ區(qū)第02跨11

懸臂對接第03步:

Ⅰ、Ⅱ區(qū)第03跨12

懸臂對接第04步:

Ⅱ區(qū)第04跨華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD13

懸臂對接第05步:

Ⅲ區(qū)第1跨14

懸臂對接第06步:

Ⅲ區(qū)第2跨15

懸臂對接第07步:

7根構件合攏（2007.12.09）16

懸臂對接第08步:17

懸臂對接第09步:

10根構件合攏18

懸臂對接第10步:

Ⅰ、Ⅱ區(qū)第01跨上部19

懸臂對接第11步:

Ⅰ、Ⅱ區(qū)第02跨上部20

懸臂對接第12步:

Ⅰ、Ⅱ區(qū)第03跨上部2113

:、0422

懸臂對接第14步:23

懸臂對接第15步:24

懸臂對接第16步:25

懸臂對接第17步:懸臂對接第18步:

懸臂段轉換層完成,

塔樓、裙樓F1~F10延遲構件安裝完成2627

懸臂對接第19步:

懸臂段上部鋼結構安裝完成剩余構件（14根延遲構件，內(nèi)筒支撐、其它模型臨時構件）安裝，荷載完成28華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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各階段示意圖

：（塔樓、裙樓獨立施工）施工階段1施工階段3施工階段2施工階段4華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工階段5施工階段7施工階段6施工階段8華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工階段9（開始懸挑施工）施工階段10施工階段11華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工階段12施工階段13施工階段14華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工階段15（7點合攏）施工階段16施工階段17華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工階段18施工階段19施工階段20華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工階段21施工階段22施工階段23華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工階段24施工階段25施工階段26華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工階段27施工階段28華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD3.2

各階段變形（兩個方向合攏后分別正向和反向）選取F37層角點作為變形控制的關鍵點，布置圖見附件5F37層角點南北向位移UX(向南為正)180.0160.0140.0120.0100.080.02037120372203732037420375203762037760.040.020.020379203700.0012345678910

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30-20.0-40.0-60.0-80.0-100.0施工步華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF37層角點東西向位移UＹ(向東為正)120.0100.080.0.40.020.02037120372203730.0012345678910

1112

13

1415

16

17

1819

20

21

22

23

24

25

26

27

2829

30203752037620377203782037920370-20.0-40.0-60.0-80.0-100.0-120.0.-160.0施工步華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD3.3施工過程內(nèi)力控制?

依據(jù)原設計要求，施工過程選擇時應滿足經(jīng)歷實際施工過程的結構內(nèi)力應在設計上限、下限內(nèi)力包絡之內(nèi)，通過施工過程中構件內(nèi)力變化與累計與設計內(nèi)力的比較，確保是否滿足上述要求。?

計算分析及構件承載力校核過程表明，主要受力構件，例如外框SRC柱、支撐內(nèi)力與原設計相比，基本包含在原上限、下限之內(nèi)，考慮到原設計以上限、下限包絡內(nèi)力作為恒載設計依據(jù)，可以說明施工過程內(nèi)力控制滿足原設計要求。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD4

CCTV懸臂段合攏方案分析4.1

分析對象及施工階段劃分根據(jù)合攏方案，懸臂段合攏施工模擬共計算18個+1個施工階段過程。針對現(xiàn)有施工方案，分析階段劃分如下：第1階段：懸臂段開始從塔樓向外懸挑施工，至第1階段7根桿件合攏前第2階段：所有懸臂段F37~F39轉換層完成第3階段：所有懸臂段鋼結構連接完成華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD4.2

荷載與作用4.2.1溫度作用?

均勻溫差影響原結構設計考慮溫度變化分布華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD正南方面直射溫度變化西南方向直射溫度變化華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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局部溫差影響較不利的情況為：夜間焊接完畢后至白天升溫10℃，隨后太陽直射鋼結構表面升溫30℃，此時合攏構件可能承擔較大的溫度變化。上述日照考慮南面直射（模擬正午）、西南直射（模擬下午溫度最高時）兩種情況：case3：0.4T+T.south，case4：0.4T+T.south.west，華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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溫度作用影響算例當前塔樓2獨立于塔樓1、裙樓（此時塔樓、裙樓之間后澆帶尚未施工）。塔樓外柱施工至19層、芯筒鋼柱施工至20層，混凝土樓面施工至10層，如圖2.1.4所示。此時，幕墻尚未安裝，結構外露東南方向視圖

東南方向視圖上部

西北方向視圖華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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分析工況1：均勻升溫10℃?

分析工況2：日照直射表面鋼結構升溫30℃表2.1.1:19層角點位移南北向位移向南為正U1東西向位移向東為正U2豎向位移向上為正U3工況位置點號mmmmmm西北角20195-3.01.3-4.9-4.90.711.812.212.912.6-4.015.921.8-1.8西南角東南角東北角西北角西南角東南角東北角201962019720198201952019620197201981.6-2.81.1-24.9-27.9-24.6-24.7-8.7-23.07.8日照升溫30攝氏度3.7華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD風荷載:由于合攏過程持續(xù)時間在兩個月左右，偏于安全考慮10年一遇風荷載塔樓荷載增加的影響

:連接后隨塔樓施工進展，塔樓荷載增加，兩塔樓互相靠近，懸臂段局部合攏時可能在局部連接構件及周邊構件產(chǎn)生較大內(nèi)力地震影響

:懸臂段連接最多持續(xù)兩周，且合攏前根據(jù)地震預報盡量避免地震時間合攏，考慮1年地震作用偏于安全華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD4.3關鍵工況分析1.7點合攏時:焊接過程中需要臨時連接適應各種荷載、作用引起的變形并能夠承擔較大的作用力2.7點合攏后：此時兩塔樓在7點連接，為連接后的相對最薄弱階段，7點連接附近存在局部應力集中，應確保7點及相關構件安全3.10點合攏后：結構剛度較7點合攏時略有增強，部分構件內(nèi)力可能會增大，應確保結構構件滿足強度要求4.第2階段完成（即F37、F39轉換桁架完成）：此時，懸臂段轉換結構完成華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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合攏前F37層關鍵點局部放大華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD溫度作用工況變形圖F37（放大70倍）：水平雙向變形

（用于變形監(jiān)測）華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD表4.1.1合攏前合攏點各工況相對變形(mm)南北向(X向)F37層F3911,121,23,45,624.06,724.57,823.09,1022.4溫度作用日照22.0

20.820.4正南西南WXWYEX21.7

19.721.1

19.320.320.23.423.022.92.321.121.12.921.321.50.920.519.41.81.36.61.02.06.70.7風6.15.25.36.97.3地震1.30.60.50.70.6華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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首次合攏后第1階段末，第1次合攏（7點合攏），7根構件同時連接（先用連接板、螺栓定位，焊接在1小時內(nèi)完成），此時，結構已連接完畢，兩結構初步連接，對風、溫度引起整體變形導致構件局部應力過大的問題，分析時考慮溫度、風、地震影響，該階段計劃歷時5天，不考慮施工進度引起塔樓變形造成的影響華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDStepTyp

GlobalF

GlobalF工況GlobalFZKN主要工況基底反力:eXYTextKNKNDLMax00003,236,924恒載DLMinMaxMinMaxMinMaxMin3,236,1605,527WL21,536-21,536

-23,12019,074

17,035-19,074

-17,03523,120風WL-5,5273,282EH水平地震豎向地震EH-3,28229,999-29,999EV1,6871,511EV-1,687-1,511華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF37層主要構件應力比合攏構件應力比(最大0.44)華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD合攏構件編號及包絡軸力（1~5號構件位于F37層）華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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首次合攏后5天，懸臂段內(nèi)桁架1、2跨安裝完成第1階段末，合攏施工步9后，10根構件連接的影響。第1次合攏7根構件連接后，5天后又有3根構件連接完成，此時，轉換桁架1、2跨完全連接完畢，連接剛度進一步加強。此后，兩塔樓上部結構分別從塔樓向懸臂段施工直至第2階段末懸臂段轉換結構全部完成，完成的前、后作為兩種狀態(tài)進行驗算，過程中的狀態(tài)可認為包含在開始與結束兩種狀態(tài)之間。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF37層主要構件應力比華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF39層主要構件應力比華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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第2階段末F37層主要構件應力比華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF39層主要構件應力比華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD5.變形預調值分析為使完成后的結構達到設計位形，結構構件的下料長度、安裝角度與設計位形有可能存在較大差異，需要通過一定變形預調實現(xiàn)。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD?

變形預調結果與結構變形基本相反，主要規(guī)律如下:1.變形預調構件主要為外筒豎向構件，包括SRC柱鋼骨、鋼柱、支撐，外筒邊梁預調相對較小2.

內(nèi)柱在恒載下受壓，為與外筒協(xié)調，構件加工時相對設計位形略微加長3.

F37、F39層水平構件由于承擔較大壓力，構件加工時相對設計位形略微加長4.

構件加工預調值主要在幾個mm量級5.

實際操作時還要考慮焊接變形的影響，特別是F37層水平構件，考慮到合攏等因素，構件一般預留一定加長華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD6

結論與展望?

施工模擬方法是反映恒載對結構作用的準確方法。施工模擬方法一般適用于最終結構體系與過程結構體系有較大差異的體系或超高層結構?

施工模擬方法模擬CCTV主樓結構是必要的，可以較為準確的反映恒載作用下結構的變形和內(nèi)力分布?

實際施工過程與設計預先考慮的施工過程相比，主要區(qū)別在于懸臂段合攏方案變化較大，施工進度更接近設計下限，施工過程變化對結構的影響較小，主要構件內(nèi)力仍在原設計范圍內(nèi)?

CCTV懸臂合攏方案是該懸臂段合攏方案的細化施工模擬；對合攏關鍵工況的分析計算及承載力校核表明合攏方案是安全可行的。?

施工過程中發(fā)生一定變形的鋼結構構件的變形預調值可通過有限元分析迭代計算得出。變形預調值與結構變形反向一致，實際施工時特別考慮焊接變形等因素對預調值的影響。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD天津津塔?

結構體系華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD?

主要平面華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDSPSW剖面華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD工程概況?

津塔為具有伸臂桁架、鋼板剪力墻的超高層復雜建筑結構體系，其結構力學特征有高度的施工相關性?

分析主要考慮：z鋼板剪力墻的安裝順序?

鋼板剪力墻較早安裝，有利于保證施工過程中不同階段的結構整體剛度，有利于施工進度，但容易導致鋼板剪力墻本身承擔較大的豎向荷載；較晚安裝則情況相反。z伸臂桁架安裝順序?

伸臂桁架較早安裝，有利于提高施工過程中不同階段的結構剛度及整體性，有利于施工進度，同時能夠將更多的內(nèi)部荷載通過伸臂桁架卸載到外筒柱，減小內(nèi)筒柱在恒載下的壓力值，但不利于內(nèi)筒柱大震下抗拉設計華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工方案?

鋼板剪力墻系統(tǒng)及伸臂桁架滯后15層安裝zz鋼板剪力墻滯后主體結構15層安裝；鋼板剪力墻上方內(nèi)筒支撐，作用類似鋼板剪力墻，同樣滯后主體結構15層安裝；z伸臂桁架：斜桿滯后主體結構15層安裝，水平桿順序安裝。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工方案優(yōu)點?

鋼板剪力墻滯后一定樓層安裝：z在施工進度、結構整體剛度及鋼板剪力墻自身豎向應力之間取得平衡，即鋼板剪力墻設計為在滿足承擔一定豎向恒荷載的前提下，滿足“小震不屈曲”，同時對結構整體剛度及施工進度較為有利；?

伸臂桁架滯后一定樓層安裝z在內(nèi)外筒柱壓力之間獲得平衡，使得大震下內(nèi)筒柱腳拉力設計較為合理。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工過程模擬分析結果?

V122.2——原SPSW后裝方案z伸臂桁架順序安裝,SPSW施工階段最后連接豎向均勻應力彎曲應力剪應力板厚位置N/mm

N/mm

N/mm

N/mm

N/mm22222s22.mi

s22.m

S22.av122.2c2AS22.MTaunax-61-63ve123228-84-79-72.5-71.0-11.5-8.025.825.2原結果325-150-70-110.0

-40.028.8456222018-91-56-59-59-51-58-75.0-53.5-58.5-16.0-2.519.214.414.4-0.5華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD?V145:?SPSW平均加厚20%（理論用鋼量增加23%），延遲15層。豎向均

彎曲應勻應力

力板厚位置剪應力N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2s22.ma

S22.avv145c2As22.minS22.MTauxe123456403530282522-117-113-196-125-78-92-104.5-12.5-8.020.030.018.013.010.011.0-97-107-85-105.0-151.5-105.0-72.5-44.5-20.0-5.5-67-71-70-70.5-0.5華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD?V146：SPSW不加厚，延遲15層安裝豎向均勻應力彎曲應力板厚位置剪應力N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2s22.mav146c2As22.minS22.ave

S22.MTaux123456322825222018-120-116-201-130-81-97-108.5-108.5-154.5-109.5-75.5-11.5-7.526.425.829.420.415.014.4-101-108-89-46.5-20.5-5.5-70-72-71-71.5-0.5華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD?V147

:SPSW厚度調整，略微加厚，厚度由6種歸并為4種，仍為落后15層安裝。豎向均

彎曲應勻應力

力板厚位置剪應力N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2s22.mi

s22.ma

S22.avv147c2A32S22.MTau26.426.024.022.318.620.015.4.12ELEV-19,F6ELEV-19,F7ELEV-M,F3ELEV-M,F8-115-110-195-153-127-96-101-99-103-95-84-89-72--108.0-104.5-149.0-124.0-105.5-92.5-7.028-5.5325=>3225=>32-46.0-29.0-21.5-3.53.5422=>25

ELEV-M,F1922=>25

ELEV-M,F244.5520ELEV-M,F34-82-77.0-5.0ELEV-SW2,F49--.-

.華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD?V147.1

:SPSW厚度調整豎向均勻應力彎曲應力板厚位置剪應力N/mm2N/mm2N/mm2

N/mm2N/mm2V147.1c2A32s22.min

s22.max

S22.ave

S22.MTau26.426.124.022.318.519.715.314.012ELEV-19,F6ELEV-19,F7ELEV-M,F3ELEV-M,F8ELEV-M,F19ELEV-M,F24ELEV-M,F34-114.9-111-195-153-129-96.7-82-100.5-106-103-95-107.7-108.5-149.0-124.0-108.0-93.4-7.2-2.528325=>3225=>3222=>2522=>2520-46.0-29.0-21.0-3.43.54-874.55-90-72-77.0-5.0ELEV-SW2,F49618=>20-71-70-70.5-0.5華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD豎向均

彎曲應勻應力

力板厚位置剪應力N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2v147.1_9.1.4c2A32s22.min

s22.max

S22.aveS22.M-7.2Tau26.426.124.0.12ELEV-19,F6ELEV-19,F7ELEV-M,F3-

,-114.9-111-195--100.5-106-103--107.7-108.5-149.028-2.5325=>32=-46.0.-.-.422=>2522=>2520ELEV-M,F19ELEV-M,F24ELEV-M,F34-129-96.7-82-87-108.0-93.4-77.0-70.5-21.0-3.4-5.0-0.518.519.715.314.04.55-90-72ELEV-SW2,F49618=>20-71-70華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD豎向均

彎曲應勻應力

力板厚位置剪應力N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2

N/mm2v147.2c2A32s22.min-114.9-111-195-s22.max

S22.aveS22.M-7.2Tau26.426.124.0.12ELEV-19,F6ELEV-19,F7ELEV-M,F3-

,-100.5-106-103--107.7-108.5-149.028-2.5325=>32-46.0.-.-.422=>2522=>2520ELEV-M,F19ELEV-M,F24ELEV-M,F34-129-96.7-82-87-108.0-93.4-77.0-70.5-21.0-3.4-5.0-0.518.519.715.314.04.55-90-72ELEV-SW2,F49618=>20-71-70華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD?v171.2:抽柱子,僅觀察相關的SW2豎向均勻應力N/mm2N/mm2S22.MN/mm2Tauv171.21組合:

c2As22.min-134.1s22.max-64.4S22.ave32厚最下層ELEV-SW2,B3-99.3-34.97.032:

B3~F832厚較不1.2利(彎曲應

ELEV-SW2,F2-165.724.1-70.8-94.930.0力大)28厚最下28:F9~F1722.23ELEV-SW2,F9ELEV-SW2,F17ELEV-SW2,F18ELEV-SW2,F25-113.2-109.8-113.7-72.4-69.1-24.7-42.2-76.8-91.2-67.3-78.0-74.6-22.1-42.6-35.82.224.913.024.224.8層28厚較不利25厚最下層25:F18~F244層22厚較不F25~F324.25利(剪應力

ELEV-SW2,F31大)-83.2-82.3-71.2-27.8-34.2-23.5-55.5-58.3-47.4-27.7-24.1-23.9-65.022.121.0ELEV-SW2,F33層20厚(49層F33~F545.2,與以前對

ELEV-SW2,F49照)華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD對比方案結論?

對比1、2z可以明顯看出SPSW提前安裝后其承擔的初始豎向應力明顯增大，考慮到本結構設計中SPSW穩(wěn)定控制由小震下的最大風組合控制，提前安裝相當于增大了SPSW的初始應力，對SPSW穩(wěn)定設計不利且影響較大，在設計中對厚度進行適當增加，控制條件為小震下的最大風組合。?

對比2中各版本內(nèi)力z可知厚度變化對SPSW初始內(nèi)應力影響不大，這主要是因為SPSW在各整體豎向剛度中所占比例較小，豎向變形接近不變，增加厚度使SPSW分擔內(nèi)力增大，但應力基本不變。?

對比2、3z局部豎向構件（柱）抽取后，相關SPSW內(nèi)應力明顯增大，在設計中對其穩(wěn)定、強度進行了專門復核。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD深交所營運中心1.工程概況?

超長懸挑抬升裙樓zzzzzzz東西長162m南北寬98m塔樓抬升裙樓距地約36m南北向懸挑22m東西向懸挑36m采用巨型懸挑鋼桁架結構樓面主梁大部分采用組合型桁架梁桁架筒z樓板為壓型鋼板混凝土組合樓板。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD抬升裙樓平面圖抬升裙樓東西立面圖華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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抬升裙樓主結構由14榀6類巨型懸挑鋼桁架組成z其中TR1、TR5部分結構與7至10層塔樓外框結構融合，TR1、TR4部分與桁架筒結構融合組成整個抬升裙樓的支撐體系?

主桁架主要采用焊接箱型截面，部分采用焊接H型鋼，節(jié)點均為焊接組合節(jié)點。?

構件之間主要連接方式為栓焊連接華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD裙樓安裝方案總體上，按分區(qū)號碼1區(qū)至5區(qū)施工華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD2.設計對施工方案的意見?

懸臂撓度要求z懸臂底部在使用條件下（經(jīng)歷施工過程的重力荷載代表值作用下）保持水平或略微向上傾斜。z分析過程中，以結構原設計位型作為目標位型進行變形分析、疊代，考慮到實際工程施工精度，最終變形容差收斂為不超過0.1mm。?

部分構件特殊施工順序zz胎架卸載前主樓樓板混凝土澆注不得低于25層。裙樓樓板混凝土：抬升平臺懸挑區(qū)域樓板混凝土，在豎向支撐松弛后澆筑。z塔樓11F與角柱CC相連的8根鋼梁：在塔樓安裝完畢后，方與角柱完全固定。zz塔樓南北方向的PX：在抬升平臺施工支撐拆除后固定焊接。AX斜撐：與塔樓同步施工。華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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施工胎架布置華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD3.施工過程全過程模擬施工步驟1：東西兩面桁架筒鋼柱分段1

和分段2

安裝施工步驟2：桁架筒結構剩余構件安裝華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步驟3：1區(qū)桁架下弦構件及樓層梁安裝施工步驟4：1區(qū)桁架腹桿第一段構件及樓層梁安裝華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步驟5：1區(qū)桁架腹桿第二段構件及樓層梁安裝施工步驟6：1區(qū)桁上弦構件及樓層梁安裝華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步驟7：2區(qū)TR2桁架下弦構件和樓層梁安裝施工步驟8：安裝2區(qū)桁架TR4和TR2腹桿第一節(jié)以及樓層梁華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步驟9：安裝2區(qū)桁架TR4和TR2腹桿第二節(jié)以及樓層梁施工步驟10：安裝2區(qū)桁架TR4和TR2

上弦以及樓層梁華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步驟11：安裝3區(qū)桁架下弦施工步驟12：安裝3區(qū)桁架腹桿第一段華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步驟13：安裝3區(qū)桁架腹桿第二段施工步驟14：安裝3區(qū)桁架上弦華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步驟15：安裝4區(qū)下弦構件施工步驟16：安裝4區(qū)腹桿第一段華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步驟17：安裝4區(qū)腹桿第二段施工步驟18：安裝4區(qū)上弦華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步驟19：安裝TR6及TR3

桁架的剩余構件施工步驟32：剩余結構安裝至頂，結構施工完成華東建筑設計研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD裙樓下弦平面變形歷程sap2000表

桁架關鍵點及胎架卸載全過程位移變化（以東北角胎架為例

SAP

V15.1）說明胎架11胎架12沙箱實

裙樓實

胎架單沙箱實

裙樓實

胎架單際單步

際單步

步回彈裙樓底/

沙箱底/施工過程說明際單步

際單步

步回彈卸載量

下降量沙箱頂

胎架頂量卸載量

下降量

量maxmin0.0-114.00.00.1-5.40.00.0-91.00.00.1-4.80.01

東西兩面桁架筒鋼柱分段1

和分段2

安裝省略部分數(shù)據(jù)19

安裝TR6

及TR3

桁架的剩余構件20

外圈胎架TJO

卸載-5.4-11.0-11.3-11.4.-5.4-3.0-3.3-3.4.-4.8-9.9-4.8-1.9-2.1-2.1.8.0.5.6.2.4.8.0.5.2.2.8.21

中間胎架TJM

卸載-10.1-10.1.22

內(nèi)圈胎架TJI

卸載24

中間胎架TJM

卸載25

內(nèi)圈胎架TJI

卸載26

外圈胎架TJO

卸載27

中間胎架TJM

卸載28

內(nèi)圈胎架TJI