【刀哥论项目37】施工模拟分析及施工次序的指定
北京院小李飞刀
2016年11月04日 14:42:22
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本帖最后由 小_李_飞_刀 于 2016-11-4 14:50 编辑 《高规》5.1.9:高层建筑结构在进行重力荷载作用效应分析时,柱、墙、斜撑等构件的轴向变形宜采用适当的计算模型考虑施工过程的影响;复杂高层建筑及房屋高度大于150m的其他高层建筑结构,应考虑施工过程的影响。 合理确定施工次序不仅符合实际要求,而且减少构件的计算受力。 施工次序计算是指在计算恒荷载时,考虑施工次序的计算,是否考虑施工次序,考虑不同的施工次序对恒载效应的计算结果常有较大的影响。

本帖最后由 小_李_飞_刀 于 2016-11-4 14:50 编辑

《高规》5.1.9:高层建筑结构在进行重力荷载作用效应分析时,柱、墙、斜撑等构件的轴向变形宜采用适当的计算模型考虑施工过程的影响;复杂高层建筑及房屋高度大于150m的其他高层建筑结构,应考虑施工过程的影响

合理确定施工次序不仅符合实际要求,而且减少构件的计算受力。

施工次序计算是指在计算恒荷载时,考虑施工次序的计算,是否考虑施工次序,考虑不同的施工次序对恒载效应的计算结果常有较大的影响。

国产软件PKPM,YJK主要是采用施工模拟加载和指定次序的简单近似的方法,对于大部分项目可以满足工程精度。MIDAS等能实现更复杂和更准确的施工阶段的分析,特殊和复杂的项目有必要借助国外优先的软件进行补充分析。
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1、 广义层结构施工次序的确定
对于按照广义层建模的结构,考虑楼层的连接关系来指定施工次序,避免出现下层还未建造,上层反倒先进入施工行列的情况发生。

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2、 转换层结构施工次序的确定
转换层结构,根据转换层所在层号,需要将转换层和它上面的3层共同作为一个施工次序。这样做是根据转换层结构施工、拆模特点和保证转换梁的正确受力计算。

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3、 抽柱、悬挑 结构施工次序的确定
对于出现抽柱、悬挑的楼层,要将该层和它下面紧邻的楼层一起施工。
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4、 跃层柱和跃层支撑的 结构施工次序的确定
对于有跃层柱和跃层支撑的结构,应将跃层柱或跃层支撑连接的几个楼层共同作为一个施工次序。
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5、有梁托柱结构施工次序的确定
梁托柱的楼层,宜将该层与上层合并为一个施工次序,即连续2层为一个施工次序。合并层施工次序相当于用两个楼层的刚度共同承担梁托柱层的荷载,受力减小了不少,这也符合这样的楼层的拆模规律。

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6、有连廊结构施工次序的确定
如下图所示工程,两侧的塔楼先进行施工,最后才建造中间的连廊。可按正常标准层建模,然后在“特殊构件定义”中指定连廊部分构件的施工次序即可。

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7、带加强层结构施工次序的确定
《高规》11.2.7:当布置有外伸桁架加强层时,应采取有效措施减少外框柱与混凝土筒体竖向变形差异引起的桁架杆件内力
如混凝土核心筒外的钢框架,其钢框架常滞后于核心筒;设置加强层结构中,其伸臂桁架常在上面多个楼层完工之后才安装。在恒载计算中,考虑这种结构特定施工次序可使它们避免突变的、异常大的计算结果,与实际更相符合。
下图为某带加强层高层建筑,它的第30、42、54层为加强层,需对加强层中的伸臂桁架设置合适的施工次序才能顺利进行设计。
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分别按照指定斜撑施工次序和不指定斜撑施工次序计算,并对比两者的计算结果。用某根斜撑构件,对比两种算法的内力如下图。
可以看出,对伸臂桁架指定施工次序后计算可减少杆件60-70%的轴力。对伸臂桁架按照楼层施工将使它受力太大,一般都必须调整它的施工次序。
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8、考虑构件可拆卸的施工模拟
悬挑结构、连体结构、立面开大洞等不规则结构在施工过程中常设置临时支撑,待结构刚度形成后拆除临时支撑。旧版本SATWE 只能够模拟构件的安装和加载。新版本提供构件拆除的施工过程模拟功能。

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如上图中悬挑结构,悬挑部分施工过程中设置临时支撑,当悬挑部分受力体系形成后,拆除支撑。新版程序,可对临时支撑指定安装次序和拆除次序,程序在施工模拟计算过程中自动考虑支撑的影响。
注意的是,在同一个施工次序中,不允许同时包含“建造”和“拆卸”两种施工属性。这是计算本身的要求,也是程序的强制约定,在自定义构件的施工次序时,须明确并遵守此原则。为保证施工次序定义的正确性,可以观看施工次序动画,以确保定义的合理正确。
目前 SATWE 仅支持梁、柱、支撑三类构件的拆卸模拟,不支持墙、板的拆卸。
另外,当需要考虑楼梯参与计算时,不能选择自定义施工次序计算;当需要进行基于构件次序定义的施工模拟计算时,不能选择带楼梯计算。

9、高低跨交接处梁的配筋异常的处理
某工程在高低跨交接处梁的配筋出现异常,查到它的弯矩包络图异常,原因是恒载下这些梁的弯矩异常。
由于高层部分的荷载与低层部分的荷载相差较大,导致在高低跨交接处出现大的变形差,这种变形差导致高低跨交接处梁的弯矩出现如图所示的状况,按照正常的力学分析,这个弯矩是正常的,但在实际工程施工中,应考虑避免这种异常,一般都需要在高低跨交接处设置后浇带,后浇带在结构整体封顶后才施工。

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在计算中可通过指定高低跨交接处梁的施工次序模拟后浇带的过程。该工程共22层,设置这些梁的施工次序为23。
设置这样的施工次序后再计算,高低跨交接处的梁的弯矩基本正常。
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10、正确定义楼层施工次序的总原则
(1)明确知道实际施工次序,就按照实际的来;
(2)对实际施工次序不太清楚的,至少要满足下面的条件:被定义成在同一个施工次序内施工且同时拆模的一个或若干个楼层,当拆模后,这一部分的结构在力学上应为合理的承载体系,且其受力性质应尽可能与整体结构建成后该部分结构的受力性质接近。
建议一般对多、高层建筑首选{模拟施工3}。

本贴内容来自于以下课件,更多内容见下贴课件内容:

【刀哥】2016PKPM_V3.1.5_SATWE参数设置1(不断更新中)
http://bbs.co188.com/thread-9329338-1-1.html

其他【刀哥论项目】等系列如下
我Q扣为1129729659
【刀哥论注册12】计算整体指标是否必须采用强制刚性楼板假定?
http://bbs.co188.com/thread-9254368-1-1.html
【2016.4.11荷载专题视频讲座】一二级注考专业荷载部分课件和视频(全部更新完毕)
http://bbs.co188.com/thread-9230490-1-1.html
【刀哥项目案例】我作为主力设计过的几大类项目
http://bbs.co188.com/thread-9285994-1-1.html


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免费打赏
设计小兵
2016年11月04日 17:08:33
2楼
资料内容很好,谢谢刀兄
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土木结构人
2016年11月05日 01:58:52
3楼
谢谢刀哥分享图文并茂的宝贵资料。
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daliu300
2016年11月05日 08:37:40
4楼
谢谢刀哥分享图文并茂的宝贵资料
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qiangxq1
2016年11月05日 14:58:26
5楼
谢谢分享资料
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qq_1476688554833
2016年11月05日 23:13:50
6楼
楼主辛苦,感谢分享。
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txs426
2016年11月06日 17:40:37
7楼
谢谢楼主分享资料。
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baiyejianke
2016年11月07日 07:58:45
8楼
挺详细的 好好看
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机械迷城
2016年11月07日 09:48:06
9楼
感谢楼主分享
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win1200
2016年11月07日 10:36:15
10楼
刀哥辛苦了
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筑诚何工
2016年11月07日 14:02:03
11楼
好资料,学习了
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