建筑工程技术.ppt

1建筑技术发展趋势 天津大学建筑工程学院张晋元 建筑工程技术 2 2020 2 25 轻质高强高弹性模量高耐久性 1 1工程材料发展新趋势 总趋势 传统材料 绿色环保 新型材料 建筑工程技术 3 2020 2 25 传统墙体材料的改进限制粘土砖的使用大力发展砼砌块 空心块材大力发展用地方材料 工业废料 环保材料等制成的块材 1 1 1传统材料的改进 烧结多孔砖 页岩砖蒸压灰沙普通砖蒸压粉煤灰普通砖混凝土多孔砖混凝土砌块 轻集料混凝土砌块 列入 砌体结构设计规范 GB50003 2011 建筑工程技术 4 2020 2 25 钢材的高强度化 高耐久性化 成为钢材技术的主要发展目标节省钢筋提高材料利用率提高结构安全度 热处理钢筋可达800 1450MPa 钢绞线可达1500 1800MPa 预计将来可达13500MPa 1 1 1传统材料的改进 钢筋采用低合金 热处理钢筋 提高屈服点和综合性能 中国 碳钢强度提高 优先使用400MPa级 推广500MPa级日本 主受力钢筋390MPa级 最高大于600MPa级 欧洲 主受力钢筋500MPa级 最高690MPa级 780MPa级美国 主受力钢筋420MPa级 最高600MPa级 俄罗斯 主受力钢筋500MPa级 最高600MPa级 建筑工程技术 5 2020 2 25 1 1 1传统材料的改进 高性能钢材高强度等级 超大厚度 低屈强比 低强度高延性 高焊接性能 耐火性能 耐候性能 1高强度等级钢材和超厚板钢材 满足建筑高层化和大跨距的发展需求 节约材料 减轻自重 2低屈强比钢和低强度高延性钢 提高结构的抗震性能3高效焊接钢 提高钢材焊接性能 尤其是提高大厚度钢板的焊接性能 4耐火结构钢 可节省钢结构耐火被覆成本 提高钢结构抗火性能 5耐候钢 提高钢结构的防腐涂装和耐久性能 与结构受力性能有关的是低屈强比钢材和低强度高延性钢材 建筑工程技术 6 2020 2 25 1 1 1传统材料的改进 高性能钢材 建筑工程技术 7 2020 2 25 混凝土的高强度化 高性能化 成为混凝土技术的重要发展方向减小截面尺寸减轻结构自重降低造价 国外科研人员已配制出C200的混凝土 由于强度太高带来的脆性问题尚未根本解决 1 1 1传统材料的改进 高强高性能混凝土HSC HPC高强度 高工作性 高耐久性 实际应用中 普遍至C80 最高 C100泵送混凝土 沈阳 2001北京财税大厦首层柱 C110沈阳皇朝万鑫大厦 C110 建筑工程技术 8 2020 2 25 1 1 1传统材料的改进 混凝土的高强度化 高性能化 成为混凝土技术的重要发展方向减小截面尺寸减轻结构自重降低造价 密实增强复合材料CRC CompactReinforcedComposite 1970年代末 第一代 烧结铝矾土骨料 加钢纤维提高韧性 大于C400活性粉末混凝土RPC ReactivePowderConcrete 1990年代超高性能混凝土UHPC Ultra HighPerformanceConcrete 不使用粗骨料 必须使用硅灰和纤维 钢纤维或复合有机纤维 水泥用量较大 水胶比很低 建筑工程技术 9 2020 2 25 1 1 1传统材料的改进 混凝土的高强度化 高性能化 成为混凝土技术的重要发展方向减小截面尺寸减轻结构自重降低造价 建筑工程技术 10 2020 2 25 1 1 2新型结构材料 纤维增强复合材料FRP以纤维为增强材料 以合成树脂为基体材料 并掺入适量辅助剂 经拉挤成型形成的新型复合材料 具有高强 高弹性模量 轻质 抗腐蚀和耐疲劳等优点 纤维碳纤维CFRP CarbonFiberReinforcedPolymer玻璃纤维GFRP GlassFiberReinforcedPolymer芳纶纤维AFRP AramidFiberReinforcedPolymer聚乙烯纤维 聚丙烯纤维 玄武岩纤维等 常用的基材不饱和聚酯树脂 环氧树脂 乙烯基酯树脂等 建筑工程技术 11 2020 2 25 1 2工程结构发展新趋势 总趋势更高高层 超高层建筑更大大跨度建筑更深深基坑 地下空间结构体系优化组合 建筑工程技术 12 2020 2 25 1 2 1高层 超高层建筑 高度不断攀升 世界十大最高摩天大楼 2011年统计 建筑工程技术 13 2020 2 25 我国土木施工技术的发展 13 世界十大最高层建筑 1 2 1高层 超高层建筑 建筑工程技术 14 2020 2 25 1 2 1高层 超高层建筑 结构体系框架 筒体体系筒中筒体系框架 支撑体系结构主材钢结构钢框架 支撑 钢板剪力墙钢 混凝土组合结构钢骨混凝土 钢管混凝土钢 混凝土混合结构钢框架 混凝土核心筒钢框架 混凝土核心筒 伸臂桁架 建筑工程技术 15 2020 2 25 1 2 2大跨度空间建筑 通常指跨度在30m以上的建筑民用建筑影剧院体育场馆展览馆大会堂航空港其他大型公共建筑工业建筑飞机装配车间飞机库其他大跨度厂房 建筑工程技术 16 2020 2 25 1 2 2大跨度空间建筑 结构基本单元板壳单元梁单元杆单元索单元膜单元结构空间基本形式薄壳结构网架 壳 结构悬索结构膜结构 建筑工程技术 17 2020 2 25 1 2 2大跨度空间建筑 南通体育会展中心 网壳结构 开合结构 上海浦东机场航站楼 张弦梁结构 建筑工程技术 18 2020 2 25 1 2 3减震控制建筑 减震控制技术被动控制技术基础隔震吸能减震消能减震主动控制技术混合控制技术 建筑工程技术 19 2020 2 25 1 3工程施工新方法趋势 总趋势传统技术领域的新突破地基基础混凝土工程钢筋工程钢结构工程模板和脚手架工程新技术的应用工业化技术信息化技术绿色施工技术 建筑工程技术 20 2020 2 25 1 3工程施工新方法趋势 地基基础深基坑施工深度和规模增大支护结构形式发展桩基础施工大直径桩 桩长更长灌注桩后注浆技术长螺旋钻孔压灌桩技术水泥粉煤灰碎石桩 建筑工程技术 21 2020 2 25 1 3工程施工新方法趋势 混凝土工程高性能混凝土C60以上自密实混凝土大体积混凝土基础底板 转换层泵送混凝土泵送高度 492m 上海环球金融中心 606m 迪拜哈利法塔 混凝土C120 深圳京基100 417m 建筑工程技术 22 2020 2 25 1 3工程施工新方法趋势 钢筋工程连接技术焊接连接 电渣压力焊适用于竖向或斜向 倾斜度在4 1范围内 钢筋的接长但不宜用于轧后余热处理的钢筋 机械连接套筒挤压连接直 锥 螺纹套筒连接钢筋加工工业化钢筋焊接网应用技术 建筑工程技术 23 2020 2 25 1 3工程施工新方法趋势 模板和脚手架工程提升模板技术液压爬升模板技术电脑自动调平整体钢平台系统 上海环球金融中心大吨位长行程油缸整体顶升模板技术广州珠江新城西塔深圳京基金融中心工程 建筑工程技术 24 2020 2 25 1 3工程施工新方法趋势 模板和脚手架工程提升外脚手架技术附着升降脚手架技术 2高层 超高层建筑施工技术 2 1概述2 2钢筋混凝土施工技术2 3钢结构施工技术2 4组合结构施工技术 建筑工程技术 26 2020 2 25 2 1概述 钢筋混凝土施工技术模板材料多样化 节约化 环保化模板提升技术混凝土主体结构混凝土强度和施工性能的提升超高泵送混凝土技术基础 转换层大体积混凝土施工钢筋钢筋连接技术高强度钢筋钢筋焊接网应用技术 建筑工程技术 27 2020 2 25 2 1概述 钢结构施工技术钢构件加工深化设计技术钢构件安装工厂分段制作现场地面拼装部分或整体吊装钢构件连接高强度螺栓连接技术高强度 大厚度钢板焊接技术 建筑工程技术 28 2020 2 25 2 1概述 组合 混合 结构施工技术钢骨混凝土构件合理解决梁柱节点区钢筋的穿筋问题钢管混凝土构件梁柱节点的有效连接混凝土的密实性型钢混凝土梁钢梁与混凝土结合面的抗剪连接问题其他基础工程施工技术脚手架施工技术垂直运输技术 建筑工程技术 29 2020 2 25 2 2高层 超高层混凝土结构施工技术 主要技术混凝土高强度高耐久性双掺技术混凝土外加剂掺合料配合比设计垂直运输泵送技术塔吊 施工电梯 输送泵 建筑工程技术 30 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 基本情况浙江温州 地上68层 地下3层 总高度345 0m自室外设计标高至屋面层的总高度274 1m 屋顶上部的构筑物高度为70 9m 结构体系混凝土 部分型钢混凝土 结构 筒中筒结构内筒为钢筋混凝土筒体外筒为密柱框筒转换层位置塔楼的下部共12个楼层带有裙楼 裙楼在6层处平面收进两跨 10至15层为转换层 建筑工程技术 31 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 地下结构平面 裙房结构平面 建筑工程技术 32 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 标准层结构平面 转换层以下结构平面 建筑工程技术 33 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 局部计算模型 建筑工程技术 34 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层特点高位转换分支柱过度 跨层并 抽 柱跨越10 14层 由标准层36柱减至12柱转换层施工难点截面尺寸大配筋密集模板复杂混凝土强度变化 体积大 建筑工程技术 35 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工结构转换层位于10 14层 结构受力形式转换异型柱 巨型柱通过柱上起斜柱和大梁上起斜柱的方式转换成截面较小的框架柱 构件本身的配筋相对比较密集 尤其体现在13 14层竖向结构部分 在柱柱交叉处 柱梁交叉处钢筋纵横交错总体施工难度非常大 有些地方甚至没有办法按照正常的方法进行施工 建筑工程技术 36 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工钢筋斜柱及梁的钢筋交叉处不仅主筋十分密集 箍筋也是十分密集 至14层楼面 按照将交叉处柱子看作一个组合柱进行箍筋绑扎的原则进行施工 将此部位钢筋箍筋放样 确保质量与进度 为保证下部柱子钢筋能顺利通过梁底 混凝土顺利浇筑 KLX1508 KLY1508梁梁筋按三排放置 且一排筋多于二排筋多于三排筋 建筑工程技术 37 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工钢筋 建筑工程技术 38 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工钢筋 建筑工程技术 39 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工钢筋 建筑工程技术 40 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工钢筋 建筑工程技术 41 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工钢筋 建筑工程技术 42 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工模板因柱柱交叉处 柱子体积大 且柱子为斜柱 模板加固难度较大 为保证柱子尺寸 模板支设之前将模板图放样 根据放样图进行配模 再至现场进行支设 同时为保证斜柱的倾斜度 加强定位筋的控制及检查 建筑工程技术 43 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工模板 建筑工程技术 44 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工混凝土 建筑工程技术 45 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工混凝土 建筑工程技术 46 2020 2 25 工程案例1 温州世界贸易中心大厦 转换层施工混凝土 建筑工程技术 47 2020 2 25 工程案例2 日本I B M 大楼转换大梁施工 工程概况日本I B M 大楼由三个芯筒组成 V 形的平面 其中一个芯筒至18层为止 其余两个芯筒及其间的楼层直至建筑顶层 18 22层的高度部分没有楼层 形成一个大的矩形孔洞 其上需承受24 41层的上部结构荷载 设计在24层 标高92m 处设置预应力转换大梁截面尺寸2 4m 7 4m 跨度为41 7m 上部结构总荷载为105000kN 建筑工程技术 48 2020 2 25 工程案例2 日本I B M 大楼转换大梁施工 施工方案为避免92m高处设置模板支撑 施工时在转换大梁内设置了钢桁架 支承浇捣混凝土时所需的模板和脚手架等施工荷载 转换大梁布置钢绞线束 每束30 1 2inch 张拉力取抗拉强度的75 即4140kN 建筑工程技术 49 2020 2 25 工程案例2 日本I B M 大楼转换大梁施工 施工流程 转换梁钢桁架施工 转换梁混凝土浇注 分阶段张拉钢绞线束 建筑工程技术 50 2020 2 25 工程案例2 日本I B M 大楼转换大梁施工 钢绞线束张拉次序 转换梁混凝土浇注之后 张拉钢绞线束 每浇捣4层楼面的混凝土 分阶段张拉钢绞线束 建筑工程技术 51 2020 2 25 工程案例2 日本I B M 大楼转换大梁施工 转换梁的垂直位移 随着上部楼层混凝土浇筑的进展 虽然荷载不断增加 但因相应地增加预应力钢绞线的数量 使转换梁的跨中仍能保持接近于水平的状态 挠度为2 1mm 建筑工程技术 52 2020 2 25 工程案例2 日本I B M 大楼转换大梁施工 转换梁的分层浇筑转换梁的截面尺寸2 4m 7 4m 混凝土浇筑量为650m3 混凝土浇捣时须设置水平施工缝 第四层高度 1 5m第三层高度 2 2m第二层高度 2 2m第一层高度 1 5m混凝土梁分4层浇筑 建筑工程技术 53 2020 2 25 工程案例2 日本I B M 大楼转换大梁施工 预应力钢丝束分阶段张拉 使转换梁的高度可保持较小值保证施工和使用阶段转换梁基本处于平直状态 既无过大反拱又无过大挠度 大部分预应力损失可得到补偿 可减少预应力筋数量分阶段张拉可采用张拉全部完成后再灌浆 最后阶段全部预应力筋可以再次张拉达到控制应力 相当数量的预应力损失被补偿 预应力损失减小 一般情况下 预应力筋可节约10 以上 必须注意在数月内处于张紧和未灌浆状态 应采取有效的方法防止预应力筋锈蚀 分阶段逐次张拉 加载 可很好地控制工作应力 建筑工程技术 54 2020 2 25 2 3高层 超高层钢结构施工技术 优势承载力高自重轻强度高抗震能力强弱势抗侧移刚度低防火性能差防锈性能差 建筑工程技术 55 2020 2 25 2 3高层 超高层钢结构施工技术 主要技术吊装技术附着式自升式塔式起重机通过增加塔身标准节的方式获得更高的吊装高度 为确保超高塔身的稳定性 需要间隔一定高度设置附墙结构 利用已完结构作为塔吊的附着 塔身着地 必须设置承载力足够的塔式起重机基础 内爬式塔式起重机支承于结构楼层上 塔身高度固定 通过塔机自带的爬升系统提升整个塔吊 以获得更高的吊装高度 内爬式塔式起重机通过爬升框固定于结构上 与结构交替上升 建筑工程技术 56 2020 2 25 2 3高层 超高层钢结构施工技术 主要技术焊接技术焊接工艺二氧化碳气体保护焊解决残余应力 焊缝裂纹 层状撕裂控制焊接坡口 温度 过程 变形 残余应力消除现场施焊角度 焊缝层间清理等高强螺栓连接技术摩擦型高强螺栓摩擦面处理初拧 终拧 扭矩大小 建筑工程技术 57 2020 2 25 2 3高层 超高层钢结构施工技术 主要技术压型钢板 混凝土组合楼板压型钢板作为永久性模板压型钢板作为模板 兼作板底受拉钢筋防火问题变形和应力控制加工精度 施工环境 焊接变形竖向变形差异 建筑工程技术 58 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 建筑工程技术 59 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 工程概况中央主楼 北塔楼 249 9m高 63层 总建筑面积119 376m2纯钢结构东塔楼 人保写字楼 总建筑面积76 362m2 186m高 44层西塔楼总建筑面积75 307m2 186m高 44层 建筑工程技术 60 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 中央主楼 北塔楼 北京超高层纯钢结构第一高度总高249 9m 建设期间为北京地区第一超高层纯钢结构 北京首家采用厚度为100mm钢材采用Q345GJC超高层结构专用钢材 钢材质量可靠 性能稳定 Q345GJC简称高建钢 它具有易焊接 抗震 抗低温冲击等性能 主要应用于高层建筑 超高层建筑 大跨度体育场馆 机场 会展中心以及钢结构厂房等 建筑工程技术 61 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 主要内容 施工过程中钢结构变形控制塔式起重机附着对结构变形的影响阴阳面温差产生的结构变形重要构件焊接的收缩影响手段预测跟踪监测目的指导构件位形调整 建筑工程技术 62 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 塔式起重机附着对结构变形的影响塔式起重机是超高层建筑钢结构安装的关键设备 合理选型 均匀布置 适当支承 局部加固选用两台澳产FAVCO M440D外附式塔式起重机与主体结构的连接与外筒柱扶臂附着 设置楼内支撑 将部分水平力传递到内筒角柱上使用阶段 由于附着扶臂所在楼层及以下若干楼层的混凝土尚未施工 整体刚度未形成 故需验算水平力对钢结构的影响水平力对施工时测量 校正的影响 建筑工程技术 63 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 塔式起重机附着对结构变形的影响工况1阵风风速20m s 8级 塔臂可作仰臂 转动等动作小概率事件 验算最不利水平作用力时 结构构件强度工况2阵风风速10m s 5 6级 塔式起重机满载验算施工阶段水平作用力时 各钢柱的位移 评估其对施工时测量 校正的影响 建筑工程技术 64 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 塔式起重机附着对结构变形的影响主要结果单塔吊影响a 45 时 柱顶东西向最大水平位移4 3mm 校正工作应考虑其影响 a 0 时 柱顶南北向最大水平位移2 0mm 在允许范围内 双塔吊影响组合影响较大 a 45 且塔臂同向时 柱顶最大水平位移6 5mm 校正工作应考虑其影响 施工过程应避开 建筑工程技术 65 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 塔式起重机附着对结构变形的影响对结构变形的影响评估扶臂对结构安全的影响在最不利作用下 扶臂反力对结构安全无影响对钢结构安装位移的影响主要集中在连接扶臂的4根外筒柱和4根内筒角柱通过加强该部分柱的上段进行监测 保证安装精度其他钢柱变形较小 对安装和校正影响较小对施工测量的影响测量平面控制点在外筒四角柱附近 外筒四角柱最不利荷载下的最大位移1 8mm 扶臂不影响测量平面控制点的精度 建筑工程技术 66 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 塔式起重机附着对结构变形的影响钢结构校正钢柱的测量校正 除了标高 轴线 垂直度控制外 对带有大型牛腿等连接件的钢柱 还要求控制其偏转值 测量标准要比一般构件的基础上提高 并在初校 复校的基础上 每完成一道工序后 都要进行复测 特别是在高强螺栓完成后与焊接结束后 控制钢柱柱顶轴线扶臂所在层发生变形时 上一节钢柱顶部变形值减小构件变形滞后于塔吊的附加力多次校正取平均值 建筑工程技术 67 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 环境温度对结构变形的影响结构各侧面日照温差不同 影响结构的整体垂直度通过无线摄像监控系统监测测试结果日照变形主要由阴阳面钢柱温差造成 结构变形滞后于温差变化1 2h 结构基准线测设应当于每日早5 8点进行 建筑工程技术 68 2020 2 25 工程实例1 北京银泰中心 塔楼位形监测与控制技术实施效果信息化手段在施工过程中的必要性和普遍性利用分析结构对设计和施工方案进行调整确保质量和安全的必要手段 建筑工程技术 69 2020 2 25 2 4高层 超高层钢筋混凝土 钢组合结构施工技术 特点取两者之长 1 1 2构件主要组合形式型钢 混凝土组合梁钢骨混凝土梁 柱 钢管混凝土柱钢骨混凝土墙 筒 钢板混凝土墙 连梁 建筑工程技术 70 2020 2 25 2 4高层 超高层钢筋混凝土 钢组合结构施工技术 钢骨梁 柱形式 建筑工程技术 71 2020 2 25 a 水平加劲肋 b 水平三角加劲肋 c 竖向加劲肋 d 梁翼缘贯通 e 外隔板 f 内隔板 g 加劲环 h 隔板截断柱 2 4高层 超高层钢筋混凝土 钢组合结构施工技术 钢骨梁柱节点形式 建筑工程技术 72 2020 2 25 2 4高层 超高层钢筋混凝土 钢组合结构施工技术 钢管混凝土柱结构承载力高 1 1 2塑性和韧性良好耐火耐腐蚀性能好施工简便圆钢管节点连接的方向适应性好节约钢材和混凝土构件截面积占比低 建筑工程技术 73 2020 2 25 2 4高层 超高层钢筋混凝土 钢组合结构施工技术 钢管混凝土柱结构施工关键环节钢管制作钢管拼接组装钢管柱吊装管内混凝土浇筑泵送顶升法立式手工振捣法高位抛落无振捣法自密实混凝土 建筑工程技术 74 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 概况高度 440 75m 103层占地 31000m2 建筑面积 451926m2结构形式 菱形斜交网格筒体结构体系钢管混凝土巨型斜交网格外筒钢筋混凝土剪力墙内筒钢 砼组合楼盖连接内外筒 建筑工程技术 75 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 建筑工程技术 76 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 办公标准层平面 23层 建筑工程技术 77 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 酒店客房标准层平面 78层 建筑工程技术 78 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 结构网格类三角形平面 外周边由六段曲率不同的圆弧构成 立面由首层至31层外凸 31层至103层内收 剖面外轮廓呈弧线 外周边共30根钢管混凝土斜柱于空间相贯 节点层间距离27m 73层以下每节点层间分6层 层高4 5m 其余分8层 层高3 375m 斜交网格外筒的组成包括 竖向构件以一定角度相交的斜柱 水平构件沿外周边布置 连接网格节点的环梁沿外周边布置 支承于斜柱的楼面梁 建筑工程技术 79 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 抗侧力结构体系69层以下巨型钢管混凝土柱斜交网格外筒 钢筋混凝土内筒的筒中筒体系 69层以上巨型钢管混凝土柱斜交网格外筒 剪力墙结构体系 取消了核心筒的内墙 并保留部分核心筒外墙并向内倾斜 电梯井道移至核心筒外 侧向刚度和扭转刚度也远优于框筒水平力由斜柱的轴向力平衡 倾覆力矩引起的竖向力也由交于节点的斜柱的轴力平衡 竖向刚度比框筒稍差 建筑工程技术 80 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 楼盖结构体系首层以下及核心筒内钢筋混凝土梁板 板厚130 200mm 内外筒之间钢 混凝土组合楼盖 梁跨度约8 15m 工字钢梁高一般为450mm 跨度较大处加高至600mm 办公楼层板厚一般为110mm酒店楼层板厚一般为130mm板跨度较大处局部加厚 建筑工程技术 81 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 设计难点1楼层平面内拉力问题钢管混凝土柱组成的斜交网络外框筒分为16个节 每个节长27m 钢管混凝土柱在每个节间为直线段 相邻节段的柱于节点层形成一个折点 并于节点层平面内产生向外的推力 从而在楼层梁板中产生了拉力 分析可知 由外筒斜柱竖向力传递转折而产生的向外的推力可由钢管混凝土柱本身的剪力 外环梁的拉力 连接柱与核心筒的拉梁及楼板的拉力来平衡 采取外框筒环梁 拉梁 核心筒内闭合环梁构成的独立的平面内抗拉体系 建筑工程技术 82 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 设计难点1楼层平面内拉力问题 外框筒环梁 拉梁 核心筒内闭合环梁 独立的平面内抗拉体系 建筑工程技术 83 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 设计难点2外框筒斜柱相贯节点问题组成斜交网格外框筒的钢管混凝土柱 X 形相贯节点 建筑师要求两根钢管混凝土柱空间相贯 在柱轴线交点处截面面积最小 所受轴力最大 必须设计一个特殊节点以满足既不加大节点的截面尺寸 又能满足承受更大内力的要求 新型节点利用竖向放置的椭圆形拉板连接四根相贯的钢管 节点区内钢管壁适当加厚 细腰处设置水平加强环 节点形式简洁 受力明确 方便管内混凝土的浇灌 通过试验 试验证明该节点承载力及刚度均能满足要求 建筑工程技术 84 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 节点模型 建筑工程技术 85 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 设计难点3体外预应力问题为进一步提高节点层抗拉体系的安全储备 于节点层周边设置体外高强钢绞线预应力索 张拉索使得节点层平面内产生沿径向的压力 大大减少了环梁 拉梁及核心筒连梁的拉力 还可降低楼板中的拉应力水平 有效地控制楼板的裂缝宽度 同时 体外预应力的施加减小了钢管混凝土斜柱的向外水平位移 相应减少了柱端弯矩 从而提高了柱的竖向承载力 建筑工程技术 86 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 设计难点3体外预应力问题根据施工时恒荷载施加的顺序 本工程各节点层预应力最多分三次施加 以达到在恒荷载及预应力共同作用下楼板内基本无拉力的目的 并控制施工时各结构构件在预压力作用下保持弹性工作状态 不致产生过大的压力 建筑工程技术 87 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 钢管混凝土浇注主要方法比较顶升法由下至上 依靠泵压及混凝土自重密实对泵压要求高 意外情况补救难 不适用高抛自密实法管径大于350 抛落高度大于4m时适用斜管 节点处缩颈 动能损失大 不适用人工振捣机械式振捣 适用 建筑工程技术 88 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 钢管混凝土浇注浇注模型试验足尺试验质量检测外观检测 纵剖断面检测 横剖抽芯检测 横向 纵向抽芯 抗压强度绝热升温检测 内置同条件超声波检测试验结果满足要求 建筑工程技术 89 2020 2 25 工程实例1 广州珠江新城西塔 钢管混凝土浇注浇注工艺现场检测埋管超声波检测浇注难点严格按照配合比实验结果钢管内分区同向浇注 每个节点下双管同时浇注钢管内安装摄像头 全面控制施工过程合理控制浇注速度 避免出现冷缝混凝土供应速度大于初凝时间通过设计合理的配合比 严格控制混凝土浇注顺序和速度 进行全过程监测和质量检测 保证了钢管混凝土施工质量 3大跨度空间建筑施工技术 建筑工程技术 91 2020 2 25 3 1概述 网架与网壳结构施工技术大跨度网壳液压整体提升施工技术北京西客站 上海歌剧院焊接球网壳屋面提升技术北京老山自行车馆螺栓球网壳屋面提升技术北京科技大学体育馆插接式钢管脚手架技术北京首都机场T3B航站楼工程 建筑工程技术 92 2020 2 25 3 1概述 悬索结构施工技术索的制作 安装预应力施加膜结构施工技术剪裁与拼接连接安装 4减震控制建筑技术 建筑工程技术 94 2020 2 25 4 1概述 地震对策的变化抗震依靠主体结构本身的非弹性状态消耗地震能量增强梁 柱 墙提高抗振动的能力减震利用特定装置 阻隔地震波向上部传播 改变结构体系的动力特性利用特定装置 消耗输入结构内的地震能量减震控制技术的发展概念建立阶段研究阶段工程应用阶段 建筑工程技术 95 2020 2 25 4 1概述 被动控制技术隔震摩擦滑移隔震 摩擦摆隔震 滚珠轴承隔震 夹层橡胶隔震支座吸能减震金属屈服型阻尼器 摩擦阻尼器 粘滞液体阻尼器 粘弹性阻尼器消能减震调谐质量阻尼器 调谐液体阻尼器主动控制技术监测输入的激励和响应 根据预设的控制算法提供控制力主动质量阻尼或驱动装置 主动变刚度 阻尼系统混合控制技术 建筑工程技术 96 2020 2 25 4 2叠层橡胶隔震体系 隔震原理建筑物地震反应的主要影响因素有 结构的周期和阻尼比 普通非隔震中低层建筑物的刚度大 周期短 其基本周期正好在地震输入能量最大的频段上 因此相应的加速度反应比地面运动放大得多 而位移反应却较小 如果延长建筑物的周期 而保持阻尼不变 则加速度反应被大大降低 但位移反应却有所增加 如果继续加大结构的阻尼 加速度反应则继续减弱 且位移反应也得到明显降低 建筑工程技术 97 2020 2 25 4 2叠层橡胶隔震体系 隔震原理结论通过延长结构的周期并给予较大的阻尼 可使结构上的加速度反应大大降低 对结构产生的较大位移可由上部结构底部和基础顶部之间设置的隔震层来提