【名企】2020施工模拟分析在CSI软件中的应用

2010年金土木软件用户年会施工模拟分析及ETABS、SAP2000应用王

建华东建筑设计研究院有限公司2020.9.3华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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1施工模拟原理¾

2工程应用¾

1)CCTV新台址主楼¾

2）天津津塔¾

3）深圳证券交易所营运中心¾

3技术总结华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD一次性加载在某些情况下的误差¾

一次性加载：恒载引起结构内力响应：一次性加载

线弹性分析¾

运用于超高层结构，一次性加载方法误差：分析模型差异产生的影响zzzz后浇带、后装构件等延迟构件的影响混凝土收缩徐变的影响基础不均匀沉降温度变化的影响华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工模拟原理¾

分阶段变刚度模拟——结构刚度矩阵变化的非线性分析zzz分阶段：分荷载：对结构状态施加或移去阶段荷载各个施工阶段之间状态顺序叠加华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工模拟适用范围¾

适用结构类型z一次性加载分析误差大•

经历实际施工过程的结构体系与一次性加载分析所得的结构体系具有不可忽略的差异时zz施工状态控制结构设计时需要考虑施工模拟方法、过程中的不利状态时•

超高层高度较高、内外筒竖向变形差较大时•

超高层内连接外筒构件导致传力路径不一致•

倾斜联体等特殊情况华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工模拟工程介绍CCTV主楼施工模拟分析研究目

录1.CCTV主楼与施工模拟分析方法2.设计阶段的CCTV施工模拟3.施工配合阶段的CCTV施工模拟4.CCTV悬臂段合拢方案分析5.变形预调值分析6.结论与展望华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD1.CCTV主楼与施工模拟分析方法¾

施工模拟基本原理:本质上是一种分阶段变刚度分析方法。对应于施工状态的每一个实际阶段，分别对阶段结构状态施加阶段荷载或移去荷载；不同施工阶段之间状态叠加，即后一阶段的起始状态是前一阶段结束状态，结构变形、内力分别在各阶段中锁定叠加，从而实现实际结构施工过程的模拟。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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坐标轴与方向约定:向南为X轴正向，向东为Y轴正向，向上为Z轴正向华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD2.设计阶段的CCTV施工模拟¾

施工阶段的划分1.SAP

组

“stage1.UB”（上限）或“stage1.LB”（下限）－两塔楼分别施工至屋顶，并向悬臂端挑出转换桁架和外筒结构，直到连接悬臂外伸结构之前。2.SAP

组

“stage2.UB”（上限）或“stage2.LB”（下限）－连接构件完成，完成悬臂段钢结构。3.SAP

组

“all”－所有构件完成，剩余恒载在本阶段中完成。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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施工进度：上限与下限为将结构内力控制在一定水平内，同时也是考虑实际可能出现的施工过程，对施工进度设定上限（施工进度较快，单塔楼独立承担荷载较多，对塔楼外柱不利；但后加荷载较小，对联体有利）和下限（施工进度较慢，单塔楼独立承担荷载较小，对塔楼外柱有利；但后加荷载较大，对联体不利），在计算中分别计算了该两种施工进度下结构的内力和位移水平。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD表1：荷载工况说明荷载工况¾

荷载工况说明1234567DL_FrameSlab柱、支撑、主梁及部分次梁自重楼板自重SD板面附加恒载最终恒载Fcd幕墙荷载2ndBM次梁自重Wall_BMPlinth墙上隔墙荷载PLINTH传递至主楼荷载上限

构件自重（分3阶段）第1阶段

上限

板面附加荷载第1阶段

上限

幕墙荷载第2阶段

上限

板面附加荷载第2阶段

上限

幕墙荷载下限

构件自重（分3阶段）第1阶段

下限

板面附加荷载第1阶段

下限

幕墙荷载第2阶段

下限

板面附加荷载FrameSW_nl_UBst1UBSlabst1UBFcdst2UBSlabst2UBFcdFrameSW_nl_LBst1LBSlabst1LBFcdst2LBSlabst2LBFcdUB过程恒载LB华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD阶段

1：塔楼、裙楼分离施工37层平面3D模型华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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需要注意的本阶段结构特点为：1.

增加塔楼上的恒荷载（施工荷载）会使塔楼相对靠近地倾斜，并导致外柱永久内力的增加2.温度效应3.如果在进行连接之前减小塔楼的荷载，那么在连接完成后，连接构件将承受较多的后加荷载引起的横向力4.在塔楼连接前，假设的加荷方式和阶段只影响位移，对于锁定应力（连接体）影响很小，可忽略不计华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD阶段2（粉红色部分）：悬臂部分两段连接完成，周边钢结构连接完成华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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本阶段进度及技术要求：1.

外围和内部框架完成之前，悬臂区域不应有混凝土浇筑荷载和幕墙荷载作用（控制荷载）2.在悬臂部分，只有当外支撑结构与内部楼面梁安装完成并完全连接之后才能开始浇筑混凝土和安装幕墙

（连接体形成刚度）3.裙楼的后浇带和延迟安装的构件应在悬臂部分的外筒和内部钢结构及压型钢板完成之后，进行施工

（内力分析控制构件应力）华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD阶段

3：结构完成，荷载完成华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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本阶段与第2阶段相比，主要变化在于：1.后装构件完成安装，并承担本部分荷载2.所有荷载完成。施工活荷载撤出，大楼内使用活荷载即将进入华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD2.3

构件延迟安装（黑色杆件）后装构件位置主要集中于竖向荷载作用下较为不利的塔楼1南侧和塔楼2西侧华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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角部延迟构件（红色、绿色构件）后装钢角柱F37F37F32F36SRC柱塔楼1南侧WN华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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上述SRC柱有较高的应力水平主要有两个原因

：1.SRC柱旁边钢角柱在施工过程中后装，导致上部结构荷载通过SRC柱向下传递，SRC柱承担了较大内力2.SRC柱作为转换桁架的支座，承担部分桁架推力，造成较大局部弯矩华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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地震作用

（过程中可能的控制状态）对未连接的塔楼按照施工阶段多遇地震下结构不出现损坏性能要求按抗震规范的小震（50年超越概率63.2%）进行了设计，对阶段

1模型（即塔楼间无连接）进行了反应谱分析检查。结果表明对上限、下限荷载对应情况，结构构件承载力满足要求。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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以更为不利的上限为例，对施工阶段1（两塔楼连接前）的结构状态进行独立分析，结果如下：表2

连接前塔楼1、2振型模态质量参与系数模态

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塔楼1塔楼2华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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风荷载（连接前结构）连接前（1/1190）0.00084

/连接后（1/1684）0.000594=1.42倍1

WXX工况下

向层间位移角塔楼1

WY工况下Y向层间位移角塔楼25020015010050250200150100500整体结构整体结构施工阶段1施工阶段100.00000.00010.00020.00030.00040.00050.00000.00020.00040.00060.00080.0010层间位移角层间位移角塔楼1风荷载作用下最大层间位移角比较：整体结构、施工阶段1华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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温度作用（不同分区

不同的温差取值）结构部位温差(±oC)大屋顶(外露部分)3030252525202020252020大屋顶(其余部分)裙楼屋顶其余外部主结构(悬臂段)其余外部主结构(塔楼,F37及以上)其余外部主结构(塔楼,F10-F37)其余外部主结构(塔楼,F10以下)其余外部主结构(裙楼)内部结构(塔楼,F37及以上)内部结构(塔楼,F10-F37)内部结构(塔楼,F10以下)华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD2.5

考虑施工次序的结构体系特点¾

锁定内力分析结果给出了按上限与下限假定分析得到的施工完成后的锁定内力。特点如下：1.下限荷载施加较慢，塔楼竖向构件内力较小，悬臂连接水平构件较大，即对塔楼竖向构件有利，对悬臂连接水平构件不利，反之亦然2.上限、下限相差不大，主要原因在于设计时对施工的上限、下限进一步提高限制，确保结构安全华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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变形附件3总结了各施工阶段结构中一些指定位置的变形3个阶段对应的层间位移角也相应给出：1.第一阶段（上限）塔楼1、塔楼2层间位移角2.第一阶段（下限）塔楼1、塔楼2层间位移角3.第二阶段（上限）塔楼1、塔楼2层间位移角4.第二阶段（下限）塔楼1、塔楼2层间位移角5.第三阶段（上限）塔楼1、塔楼2层间位移角6.第三阶段（下限）塔楼1、塔楼2层间位移角华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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延迟施工某些构件，通常是悬臂或裙楼的角部应力集中的部位，在施工次序中需要比周围的构件晚安装。这是为了在使用阶段荷载增加时这些构件具有足够的承载力。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD3.施工配合阶段的CCTV施工模拟3.1

实际施工阶段施工阶段

说明1

2006年08月18日施工进度2

2006年10月04日施工进度3

2006年11月28日施工进度4

2007年01月04日施工进度5

2007年01月24日施工进度6

2007年03月15日施工进度7

2007年05月15日施工进度8

悬臂外挑之前9

悬臂对接第01步:

Ⅰ、Ⅱ区第01跨10

悬臂对接第02步:

Ⅰ、Ⅱ区第02跨11

悬臂对接第03步:

Ⅰ、Ⅱ区第03跨12

悬臂对接第04步:

Ⅱ区第04跨华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD13

悬臂对接第05步:

Ⅲ区第1跨14

悬臂对接第06步:

Ⅲ区第2跨15

悬臂对接第07步:

7根构件合拢（2007.12.09）16

悬臂对接第08步:17

悬臂对接第09步:

10根构件合拢18

悬臂对接第10步:

Ⅰ、Ⅱ区第01跨上部19

悬臂对接第11步:

Ⅰ、Ⅱ区第02跨上部20

悬臂对接第12步:

Ⅰ、Ⅱ区第03跨上部2113

:、0422

悬臂对接第14步:23

悬臂对接第15步:24

悬臂对接第16步:25

悬臂对接第17步:悬臂对接第18步:

悬臂段转换层完成,

塔楼、裙楼F1~F10延迟构件安装完成2627

悬臂对接第19步:

悬臂段上部钢结构安装完成剩余构件（14根延迟构件，内筒支撑、其它模型临时构件）安装，荷载完成28华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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各阶段示意图

：（塔楼、裙楼独立施工）施工阶段1施工阶段3施工阶段2施工阶段4华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工阶段5施工阶段7施工阶段6施工阶段8华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工阶段9（开始悬挑施工）施工阶段10施工阶段11华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工阶段12施工阶段13施工阶段14华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工阶段15（7点合拢）施工阶段16施工阶段17华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工阶段18施工阶段19施工阶段20华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工阶段21施工阶段22施工阶段23华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工阶段24施工阶段25施工阶段26华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工阶段27施工阶段28华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD3.2

各阶段变形（两个方向合拢后分别正向和反向）选取F37层角点作为变形控制的关键点，布置图见附件5F37层角点南北向位移UX(向南为正)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施工步华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF37层角点东西向位移UＹ(向东为正)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施工步华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD3.3施工过程内力控制¾

依据原设计要求，施工过程选择时应满足经历实际施工过程的结构内力应在设计上限、下限内力包络之内，通过施工过程中构件内力变化与累计与设计内力的比较，确保是否满足上述要求。¾

计算分析及构件承载力校核过程表明，主要受力构件，例如外框SRC柱、支撑内力与原设计相比，基本包含在原上限、下限之内，考虑到原设计以上限、下限包络内力作为恒载设计依据，可以说明施工过程内力控制满足原设计要求。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD4

CCTV悬臂段合拢方案分析4.1

分析对象及施工阶段划分根据合拢方案，悬臂段合拢施工模拟共计算18个+1个施工阶段过程。针对现有施工方案，分析阶段划分如下：第1阶段：悬臂段开始从塔楼向外悬挑施工，至第1阶段7根杆件合拢前第2阶段：所有悬臂段F37~F39转换层完成第3阶段：所有悬臂段钢结构连接完成华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD4.2

荷载与作用4.2.1温度作用¾

均匀温差影响原结构设计考虑温度变化分布华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD正南方面直射温度变化西南方向直射温度变化华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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局部温差影响较不利的情况为：夜间焊接完毕后至白天升温10℃，随后太阳直射钢结构表面升温30℃，此时合拢构件可能承担较大的温度变化。上述日照考虑南面直射（模拟正午）、西南直射（模拟下午温度最高时）两种情况：case3：0.4T+T.south，case4：0.4T+T.south.west，华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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温度作用影响算例当前塔楼2独立于塔楼1、裙楼（此时塔楼、裙楼之间后浇带尚未施工）。塔楼外柱施工至19层、芯筒钢柱施工至20层，混凝土楼面施工至10层，如图2.1.4所示。此时，幕墙尚未安装，结构外露东南方向视图

东南方向视图上部

西北方向视图华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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分析工况1：均匀升温10℃¾

分析工况2：日照直射表面钢结构升温30℃表2.1.1:19层角点位移南北向位移向南为正U1东西向位移向东为正U2竖向位移向上为正U3工况位置点号mmmmmm西北角20195-3.01.3-4.9-4.90.711.812.212.912.6-4.015.921.8-1.8西南角东南角东北角西北角西南角东南角东北角201962019720198201952019620197201981.6-2.81.1-24.9-27.9-24.6-24.7-8.7-23.07.8日照升温30摄氏度3.7华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD风荷载:由于合拢过程持续时间在两个月左右，偏于安全考虑10年一遇风荷载塔楼荷载增加的影响

:连接后随塔楼施工进展，塔楼荷载增加，两塔楼互相靠近，悬臂段局部合拢时可能在局部连接构件及周边构件产生较大内力地震影响

:悬臂段连接最多持续两周，且合拢前根据地震预报尽量避免地震时间合拢，考虑1年地震作用偏于安全华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD4.3关键工况分析1.7点合拢时:焊接过程中需要临时连接适应各种荷载、作用引起的变形并能够承担较大的作用力2.7点合拢后：此时两塔楼在7点连接，为连接后的相对最薄弱阶段，7点连接附近存在局部应力集中，应确保7点及相关构件安全3.10点合拢后：结构刚度较7点合拢时略有增强，部分构件内力可能会增大，应确保结构构件满足强度要求4.第2阶段完成（即F37、F39转换桁架完成）：此时，悬臂段转换结构完成华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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合拢前F37层关键点局部放大华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD温度作用工况变形图F37（放大70倍）：水平双向变形

（用于变形监测）华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD表4.1.1合拢前合拢点各工况相对变形(mm)南北向(X向)F37层F3911,121,23,45,624.06,724.57,823.09,1022.4温度作用日照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风6.15.25.36.97.3地震1.30.60.50.70.6华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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首次合拢后第1阶段末，第1次合拢（7点合拢），7根构件同时连接（先用连接板、螺栓定位，焊接在1小时内完成），此时，结构已连接完毕，两结构初步连接，对风、温度引起整体变形导致构件局部应力过大的问题，分析时考虑温度、风、地震影响，该阶段计划历时5天，不考虑施工进度引起塔楼变形造成的影响华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDStepTyp

GlobalF

GlobalF工况GlobalFZKN主要工况基底反力:eXYTextKNKNDLMax00003,236,924恒载DLMinMaxMinMaxMinMaxMin3,236,1605,527WL21,536-21,536

-23,12019,074

17,035-19,074

-17,03523,120风WL-5,5273,282EH水平地震竖向地震EH-3,28229,999-29,999EV1,6871,511EV-1,687-1,511华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF37层主要构件应力比合拢构件应力比(最大0.44)华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD合拢构件编号及包络轴力（1~5号构件位于F37层）华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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首次合拢后5天，悬臂段内桁架1、2跨安装完成第1阶段末，合拢施工步9后，10根构件连接的影响。第1次合拢7根构件连接后，5天后又有3根构件连接完成，此时，转换桁架1、2跨完全连接完毕，连接刚度进一步加强。此后，两塔楼上部结构分别从塔楼向悬臂段施工直至第2阶段末悬臂段转换结构全部完成，完成的前、后作为两种状态进行验算，过程中的状态可认为包含在开始与结束两种状态之间。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF37层主要构件应力比华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF39层主要构件应力比华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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第2阶段末F37层主要构件应力比华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDF39层主要构件应力比华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD5.变形预调值分析为使完成后的结构达到设计位形，结构构件的下料长度、安装角度与设计位形有可能存在较大差异，需要通过一定变形预调实现。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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变形预调结果与结构变形基本相反，主要规律如下:1.变形预调构件主要为外筒竖向构件，包括SRC柱钢骨、钢柱、支撑，外筒边梁预调相对较小2.

内柱在恒载下受压，为与外筒协调，构件加工时相对设计位形略微加长3.

F37、F39层水平构件由于承担较大压力，构件加工时相对设计位形略微加长4.

构件加工预调值主要在几个mm量级5.

实际操作时还要考虑焊接变形的影响，特别是F37层水平构件，考虑到合拢等因素，构件一般预留一定加长华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD6

结论与展望¾

施工模拟方法是反映恒载对结构作用的准确方法。施工模拟方法一般适用于最终结构体系与过程结构体系有较大差异的体系或超高层结构¾

施工模拟方法模拟CCTV主楼结构是必要的，可以较为准确的反映恒载作用下结构的变形和内力分布¾

实际施工过程与设计预先考虑的施工过程相比，主要区别在于悬臂段合拢方案变化较大，施工进度更接近设计下限，施工过程变化对结构的影响较小，主要构件内力仍在原设计范围内¾

CCTV悬臂合拢方案是该悬臂段合拢方案的细化施工模拟；对合拢关键工况的分析计算及承载力校核表明合拢方案是安全可行的。¾

施工过程中发生一定变形的钢结构构件的变形预调值可通过有限元分析迭代计算得出。变形预调值与结构变形反向一致，实际施工时特别考虑焊接变形等因素对预调值的影响。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD天津津塔¾

结构体系华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD¾

主要平面华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTDSPSW剖面华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD工程概况¾

津塔为具有伸臂桁架、钢板剪力墙的超高层复杂建筑结构体系，其结构力学特征有高度的施工相关性¾

分析主要考虑：z钢板剪力墙的安装顺序•

钢板剪力墙较早安装，有利于保证施工过程中不同阶段的结构整体刚度，有利于施工进度，但容易导致钢板剪力墙本身承担较大的竖向荷载；较晚安装则情况相反。z伸臂桁架安装顺序•

伸臂桁架较早安装，有利于提高施工过程中不同阶段的结构刚度及整体性，有利于施工进度，同时能够将更多的内部荷载通过伸臂桁架卸载到外筒柱，减小内筒柱在恒载下的压力值，但不利于内筒柱大震下抗拉设计华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工方案¾

钢板剪力墙系统及伸臂桁架滞后15层安装zz钢板剪力墙滞后主体结构15层安装；钢板剪力墙上方内筒支撑，作用类似钢板剪力墙，同样滞后主体结构15层安装；z伸臂桁架：斜杆滞后主体结构15层安装，水平杆顺序安装。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工方案优点¾

钢板剪力墙滞后一定楼层安装：z在施工进度、结构整体刚度及钢板剪力墙自身竖向应力之间取得平衡，即钢板剪力墙设计为在满足承担一定竖向恒荷载的前提下，满足“小震不屈曲”，同时对结构整体刚度及施工进度较为有利；¾

伸臂桁架滞后一定楼层安装z在内外筒柱压力之间获得平衡，使得大震下内筒柱脚拉力设计较为合理。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工过程模拟分析结果¾

V122.2——原SPSW后装方案z伸臂桁架顺序安装,SPSW施工阶段最后连接竖向均匀应力弯曲应力剪应力板厚位置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原结果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华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD¾V145:•SPSW平均加厚20%（理论用钢量增加23%），延迟15层。竖向均

弯曲应匀应力

力板厚位置剪应力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华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD¾V146：SPSW不加厚，延迟15层安装竖向均匀应力弯曲应力板厚位置剪应力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华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD¾V147

:SPSW厚度调整，略微加厚，厚度由6种归并为4种，仍为落后15层安装。竖向均

弯曲应匀应力

力板厚位置剪应力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--.-

.华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD¾V147.1

:SPSW厚度调整竖向均匀应力弯曲应力板厚位置剪应力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华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD竖向均

弯曲应匀应力

力板厚位置剪应力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华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD竖向均

弯曲应匀应力

力板厚位置剪应力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华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD¾v171.2:抽柱子,仅观察相关的SW2竖向均匀应力N/mm2N/mm2S22.MN/mm2Tauv171.21组合:

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

B3~F832厚较不1.2利(弯曲应

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层28厚较不利25厚最下层25:F18~F244层22厚较不F25~F324.25利(剪应力

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层20厚(49层F33~F545.2,与以前对

ELEV-SW2,F49照)华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD对比方案结论¾

对比1、2z可以明显看出SPSW提前安装后其承担的初始竖向应力明显增大，考虑到本结构设计中SPSW稳定控制由小震下的最大风组合控制，提前安装相当于增大了SPSW的初始应力，对SPSW稳定设计不利且影响较大，在设计中对厚度进行适当增加，控制条件为小震下的最大风组合。¾

对比2中各版本内力z可知厚度变化对SPSW初始内应力影响不大，这主要是因为SPSW在各整体竖向刚度中所占比例较小，竖向变形接近不变，增加厚度使SPSW分担内力增大，但应力基本不变。¾

对比2、3z局部竖向构件（柱）抽取后，相关SPSW内应力明显增大，在设计中对其稳定、强度进行了专门复核。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD深交所营运中心1.工程概况¾

超长悬挑抬升裙楼zzzzzzz东西长162m南北宽98m塔楼抬升裙楼距地约36m南北向悬挑22m东西向悬挑36m采用巨型悬挑钢桁架结构楼面主梁大部分采用组合型桁架梁桁架筒z楼板为压型钢板混凝土组合楼板。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD抬升裙楼平面图抬升裙楼东西立面图华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD¾

抬升裙楼主结构由14榀6类巨型悬挑钢桁架组成z其中TR1、TR5部分结构与7至10层塔楼外框结构融合，TR1、TR4部分与桁架筒结构融合组成整个抬升裙楼的支撑体系¾

主桁架主要采用焊接箱型截面，部分采用焊接H型钢，节点均为焊接组合节点。¾

构件之间主要连接方式为栓焊连接华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD裙楼安装方案总体上，按分区号码1区至5区施工华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD2.设计对施工方案的意见¾

悬臂挠度要求z悬臂底部在使用条件下（经历施工过程的重力荷载代表值作用下）保持水平或略微向上倾斜。z分析过程中，以结构原设计位型作为目标位型进行变形分析、叠代，考虑到实际工程施工精度，最终变形容差收敛为不超过0.1mm。¾

部分构件特殊施工顺序zz胎架卸载前主楼楼板混凝土浇注不得低于25层。裙楼楼板混凝土：抬升平台悬挑区域楼板混凝土，在竖向支撑松弛后浇筑。z塔楼11F与角柱CC相连的8根钢梁：在塔楼安装完毕后，方与角柱完全固定。zz塔楼南北方向的PX：在抬升平台施工支撑拆除后固定焊接。AX斜撑：与塔楼同步施工。华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD¾

施工胎架布置华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD3.施工过程全过程模拟施工步骤1：东西两面桁架筒钢柱分段1

和分段2

安装施工步骤2：桁架筒结构剩余构件安装华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步骤3：1区桁架下弦构件及楼层梁安装施工步骤4：1区桁架腹杆第一段构件及楼层梁安装华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步骤5：1区桁架腹杆第二段构件及楼层梁安装施工步骤6：1区桁上弦构件及楼层梁安装华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步骤7：2区TR2桁架下弦构件和楼层梁安装施工步骤8：安装2区桁架TR4和TR2腹杆第一节以及楼层梁华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步骤9：安装2区桁架TR4和TR2腹杆第二节以及楼层梁施工步骤10：安装2区桁架TR4和TR2

上弦以及楼层梁华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步骤11：安装3区桁架下弦施工步骤12：安装3区桁架腹杆第一段华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步骤13：安装3区桁架腹杆第二段施工步骤14：安装3区桁架上弦华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步骤15：安装4区下弦构件施工步骤16：安装4区腹杆第一段华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步骤17：安装4区腹杆第二段施工步骤18：安装4区上弦华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD施工步骤19：安装TR6及TR3

桁架的剩余构件施工步骤32：剩余结构安装至顶，结构施工完成华东建筑设计研究院有限公司EASTCHINA

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CO.,LTD裙楼下弦平面变形历程sap2000表

桁架关键点及胎架卸载全过程位移变化（以东北角胎架为例

SAP

V15.1）说明胎架11胎架12沙箱实

裙楼实

胎架单沙箱实

裙楼实

胎架单际单步

际单步

步回弹裙楼底/

沙箱底/施工过程说明际单步

际单步

步回弹卸载量

下降量沙箱顶

胎架顶量卸载量

下降量

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

东西两面桁架筒钢柱分段1

和分段2

安装省略部分数据19

安装TR6

及TR3

桁架的剩余构件20

外圈胎架TJO

卸载-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

中间胎架TJM

卸载-10.1-10.1.22

内圈胎架TJI

卸载24

中间胎架TJM

卸载25

内圈胎架TJI

卸载26

外圈胎架TJO

卸载27

中间胎架TJM

卸载28

内圈胎架TJI