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钢结构安装过程中的变形分析控制

5.5.3钢结构安装过程中的变形分析控制
5.5.3.1施工步骤的划分
根据施工总进度计划及主体结构施工方案,我们将整个施工过程划分为25个步骤来进行施工模拟分析,以每3层作为一个施工步骤,核心筒施工进度超前外筒约16m标高,具体如下表所示。

5.5.3.2.计算内容
计算各施工阶段结构变形的变化和发展过程。

5.5.3.3.算法及荷载概述
根据施工顺序,我们采用MIDAS/GEN进行施工阶段模拟分析,计算模型为一整体模型,按照施工步骤将结构构件、支座约束、荷载工况划分为25个组,按照施工步骤、工期进度进行施工阶段定义,程序按照控制数据进行分析。

在分析某一施工步骤时,程序将会冻结该施工步骤后期的所有构件及后期需要加载的荷载工况,仅允许该步骤之前完成的构件参与运算,例如第一步骤的计算模型,程序冻结了该步骤之后的所有构件,仅显示第一步骤完成的构件(6层核心筒),参与运算的也只有6层核心筒,计算完成显示计算结果时,同样按照每一步骤完成情况进行显示。

计算过程采用考虑时间依从效果(累加模型)的方式进行分析,得到每一阶段完成状态下的结构内力和变形,在下一阶段程序会根据新的变形对模型进行调整,从而可以真实地模拟施工的动态过程。

计算模型完全按照结构招标图建立,所有构件的截面、材质与招标图完全一致,功能层楼板未直接建板,而采用定义刚性层程序自动默认楼板的存在,楼板自重以恒载的形式
加载到结构梁上。

计算荷载主要考虑结构自重和楼面恒载、施工活荷载,以及塔吊附着力,塔吊附着力将按照塔吊爬升工况,在分析过程中逐步改变加载位置。

5.5.3.4.施工过程模拟分析
每一施工过程中的分项工程,其中包括X、Y、Z三个主轴方向上的位移值(DX,DY,
第1步: 核心筒施工到32.43m,外筒钢结构未施工
ST1: X--方向(DX)
ST1: Y--方向(DY)
ST1: Z--方向(DZ)
X方向最大变形DX为0.04mm, Y方向最大变形DY为0.04mm, Z方向最大变形DZ为0.61mm。

第2步: 核心筒施工到45.10m,外筒钢结构施工到16.18m
ST2: X--方向(DX)
ST2: Y--方向(DY)
ST2: Z--方向(DZ)
X方向最大变形DX为-0.14mm, Y方向最大变形DY为-0.17mm, Z方向最大变形DZ为-1.06mm。

第3步: 核心筒施工到56.80m,外筒钢结构32.43m
ST3: X--方向(DX)
ST3: Y--方向(DY)
ST3: Z--方向(DZ)
X方向最大变形DX为-0.22mm, Y方向最大变形DY为-0.25mm, Z方向最大变形DZ为-1.40mm。

第4步: 核心筒施工到68.50m,外筒钢结构施工到49.00m
ST4: X--方向(DX)
ST4: Y--方向(DY)
ST4: Z--方向(DZ)
X方向最大变形DX为-0.31mm, Y方向最大变形DY为-0.29mm, Z方向最大变形DZ为-1.90mm。

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