建筑技术发展趋势概述课件

基础、转换层大体积混凝土施工采取外框筒环梁+拉梁+核心筒内闭合环梁构成的独立的平面内抗拉体系。管径大于350，抛落高度大于4m时适用主要内容——施工过程中钢结构变形控制工程实例1—北京银泰中心美国：主受力钢筋420MPa级；塔楼位形监测与控制技术实施效果C120——（深圳京基100，417m）板跨度较大处局部加厚。可承受里氏7级以上的强烈地震，同时也能承受住百年不遇的强台风的袭击。大吨位长行程油缸整体顶升模板技术巨型钢管混凝土柱斜交网格外筒+剪力墙结构体系。1建筑技术发展趋势天津大学建筑工程学院张晋元基础、转换层大体积混凝土施工1建筑技术发展趋势天津大学建筑工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轻质1.1工程材料发展新趋势总趋势传统材料绿色新型材料2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传统墙体材料的改进1.1.1传统材料的改进烧结多孔砖、页岩3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。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热处理41.1.1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。1.1.1传统材料的改进高性能钢材51.1.1传统材料的改进高性能钢材1.1.1传统材料的改进高性能钢材6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国外71.1.1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81.1.1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91.1.2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1.1.2新型结构材料纤维增强复合材料FRP101.2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1.2工程结构发展新趋势总趋势111.2.1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）序国家建筑名称高度（m）层数（层）建成年代1阿联酋迪拜塔8281602009年2中国台北101大厦5081012003年3中国上海环球金融中心4951012008年4中国香港国际贸易中心4841182010年5马来西亚双塔大厦452881997年6中国南京紫峰大厦450892009年7美国西尔斯大厦4311101974年8中国广州国际金融中心4381032010年9中国上海金茂大厦420881999年10中国香港国际金融中心420882003年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12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/131.2.1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1.2.1高层/超高层建筑结构体系14设置楼内支撑，将部分水平力传递到内筒角柱上高阻尼天然橡胶支座将把地震波的一部分反弹回地面，另一部分被吸收，从而缓冲地震波传输至建筑物的扭力，降低地震波对建筑物的直接冲击损害，并最终保障生命和财产的安全。取两者之长，1+1>23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；构件变形滞后于塔吊的附加力混凝土强度变化、体积大工程实例1—北京银泰中心利用分析结构对设计和施工方案进行调整组合（混合）结构施工技术通常指跨度在30m以上的建筑工程实例1-广州珠江新城西塔当强风、强震时，大楼屋顶部分的左右摆动，来回可能长达3m，在塔尖（448~508m处）部分，年均约有18万次的来回摆动，这里也是摆动造成变形最严重的地方。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设置楼内支撑，将部分水平力传递到内筒角柱上1.2.2大跨度空151.2.2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1.2.2大跨度空间建筑结构基本单元161.2.2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171.2.3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1.2.3减震控制建筑减震控制技术181.3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1.3工程施工新方法趋势总趋势191.3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1.3工程施工新方法趋势地基基础201.3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）1.3工程施工新方法趋势混凝土工程211.3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1.3工程施工新方法趋势钢筋工程221.3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1.3工程施工新方法趋势模板和脚手架工程231.3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1.3工程施工新方法趋势模板和脚手架工程242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2高层/超高层建筑施工技术2.1概述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2.1概述钢筋混凝土施工技术262.1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2.1概述钢结构施工技术272.1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2.1概述组合（混合）结构施工技术282.2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2.2高层/超高层混凝土结构施工技术主要技术29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。工程案例1—温州世界贸易中心大厦基本情况30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31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32工程案例1—温州世界贸易中心大厦局部计算模型工程案例1—温州世界贸易中心大厦局部计算模型33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、体积大工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层特点34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；工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工35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；工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工36工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工37工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工38工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工39工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工40工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工41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。工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工42工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工模板工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工43工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工混凝土工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工44工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工混凝土工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工45工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工混凝土工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工46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。工程案例2—日本I.B.M.大楼转换大梁施工工程概况47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。工程案例2—日本I.B.M.大楼转换大梁施工施工方案转换大梁48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49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①、②。每浇捣4层楼面的混凝土，分阶段张拉钢绞线束③、④。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50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。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51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52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①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。②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。③分阶段逐次张拉、加载，可很好地控制工作应力工程案例2—日本I.B.M.大楼转换大梁施工预应力钢丝束分阶532.3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2.3高层/超高层钢结构施工技术优势542.3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。2.3高层/超高层钢结构施工技术主要技术552.3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2.3高层/超高层钢结构施工技术主要技术562.3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2.3高层/超高层钢结构施工技术主要技术57工程实例1—北京银泰中心工程实例1—北京银泰中心58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层工程实例1—北京银泰中心工程概况59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工程实例1—北京银泰中心中央主楼（北塔楼）60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61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62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63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；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64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65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66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点进行工程实例1—北京银泰中心环境温度对结构变形的影响67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682.4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2.4高层/超高层钢筋混凝土—钢组合结构施工技术特点692.4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70(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(a)水平加劲肋(b)水平三角加劲肋(c)竖向加劲肋712.4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722.4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73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。工程实例1-广州珠江新城西塔概况74工程实例1-广州珠江新城西塔工程实例1-广州珠江新城西塔75工程实例1-广州珠江新城西塔办公标准层平面（23层）工程实例1-广州珠江新城西塔办公标准层平面（23层）76工程实例1-广州珠江新城西塔酒店客房标准层平面（78层）工程实例1-广州珠江新城西塔酒店客房标准层平面（78层）77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。工程实例1-广州珠江新城西塔结构网格78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。工程实例1-广州珠江新城西塔抗侧力结构体系79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。工程实例1-广州珠江新城西塔楼盖结构体系80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。工程实例1-广州珠江新城西塔设计难点81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工程实例1-广州珠江新城西塔设计难点外框筒环梁独立的平面内抗82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。工程实例1-广州珠江新城西塔设计难点83工程实例1-广州珠江新城西塔节点模型

工程实例1-广州珠江新城西塔节点模型84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。工程实例1-广州珠江新城西塔设计难点85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。工程实例1-广州珠江新城西塔设计难点86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，适用工程实例1-广州珠江新城西塔钢管混凝土浇注87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工程实例1-广州珠江新城西塔钢管混凝土浇注88沿外周边布置、支承于斜柱的楼面梁。评估其对施工时测量、校正的影响工程案例1—温州世界贸易中心大厦台北101大厦（台北国际金融中心）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。4高层/超高层钢筋混凝土—钢组合结构施工技术水平力对施工时测量、校正的影响混凝土（部分型钢混凝土）结构。钢管混凝土巨型斜交网格外筒结构转换层位于10~14层，结构受力形式转换工程案例1—温州世界贸易中心大厦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。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。沿外周边布置、支承于斜柱的楼面梁。工程实例1-广州珠江新城西893大跨度空间建筑施工技术3大跨度空间建筑施工技术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3.1概述网架与网壳结构施工技术913.1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3.1概述悬索结构施工技术924减震控制建筑技术4减震控制建筑技术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4.1概述地震对策的变化94沿外周边布置、连接网格节点的环梁大吨位长行程油缸整体顶升模板技术增强梁、柱、墙提高抗振动的能力工程实例1-广州珠江新城西塔深圳京基金融中心工程——606m（迪拜哈利法塔）具有高强、高弹性模量、轻质、抗腐蚀和耐疲劳等优点。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。这个大圆球会吸收大楼的振动，再将能量传递、发散到下方的弹簧系统。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。工程实例1-广州珠江新城西塔3高层/超高层钢结构施工技术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沿外周边布置、连接网格节点的环梁4.1概述被动控制技术954.2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。4.2叠层橡胶隔震体系隔震原理964.2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供，而不由上部结构自身的相对位移来承担。上部结构在地震过程中就会发生接近平移的运动，大大提高了上部结构的安全度。4.2叠层橡胶隔震体系隔震原理974.2叠层橡胶隔震体系天然橡胶支座隔震高阻尼天然橡胶支座将把地震波的一部分反弹回地面，另一部分被吸收，从而缓冲地震波传输至建筑物的扭力，降低地震波对建筑物的直接冲击损害，并最终保障生命和财产的安全。由于高阻尼天然橡胶支座的应用，将减少传统建筑结构及墙体防震加固施工的成本，可降低建筑成本达20%左右。叠层橡胶垫基础隔震体系隔震层是由若干个隔震器所组成，隔震器包括叠层橡胶垫和阻尼器，分普通叠层橡胶垫、铅芯橡胶垫和高阻尼橡胶垫。这种隔震体系的周期长、阻尼比大，隔震效果明显。尤其采用后两种隔震器，不需再另外附加阻尼器，便于施工。4.2叠层橡胶隔震体系天然橡胶支座隔震984.3基础隔震实例西日本邮政计算机中心——日本神户县楼高六层，占地4.7万m2，由120个橡胶隔震支座支撑。自振周期3.9s位于距离1995年神户大地震震中大约30公里，经历了神户地震严峻的地面位移。隔震支座承受的地面位移加速度峰值为400cm/s2(0.41g)隔震系统将传至六楼的加速度峰值减至127cm/s2(0.13g)

建筑物丝毫无损隔震器的估计位移约是12cm4.3基础隔震实例西日本邮政计算机中心——日本神户县99水平力对施工时测量、校正的影响2外框筒斜柱相贯节点问题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。加工精度、施工环境、焊接变形建筑面积：451926m2Q345GJC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板跨度较大处局部加厚。沿外周边布置、连接网格节点的环梁a=45°且塔臂同向时，柱顶最大水平位移6.北京超高层纯钢结构第一高度分析可知，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。隔震系统将传至六楼的加速度峰值减至127cm/s2(0.台北101大厦（台北国际金融中心）地下5层、地上101层塔楼高508m结构由巨柱、核心筒系统及外伸桁架梁。巨柱自地下5层至地上90层，大楼每一面都有成对的2.4×3m超大型柱子，建物核心另有16根柱子，两者合起来形成垂直支撑架构。超大型柱子外部围绕着犹如蜘蛛网的韧性抗弯结构。每8层设有一个专用机械楼层，其中包含一层楼高的悬臂钢桁架，桁架负责连接建物中心的柱子以及外围的超大型柱子，有效地扩大建物宽度，避免倾覆。水平力对施工时测量、校正的影响台北101大厦（台北国际金融中100台北101大厦（台北国际金融中心）抗风设计位于92楼悬挂在大楼中心、直径5.5m、重达800t的悬浮阻尼球。主要功能是保护大厦的建筑主体，避免大楼在强风中大幅晃动。这个大圆球会吸收大楼的振动，再将能量传递、发散到下方的弹簧系统。巧妙地解决了摇晃问题。强风出现时阻尼器会摆动，大楼其它部分就可保持稳定。这颗阻尼球平常只会摆动个几厘米。摆荡时，阻尼装置内的液体会穿过小孔，藉此消散风的能量。台北101大厦（台北国际金融中心）抗风设计101台北101大厦台北101大厦102台北101大厦台北101大厦103台北101大厦抗震设计可承受里氏7级以上的强烈地震，同时也能承受住百年不遇的强台风的袭击。此时，阻尼球将摆荡1.5m,撞上一个防撞环；防撞环上另有8个的粘性缓冲器，可防止阻尼球进一步摆荡。这是第一套融入大楼整体设计的调谐质量阻尼系统。抗疲劳设计当强风、强震时，大楼屋顶部分的左右摆动，来回可能长达3m，在塔尖（448~508m处）部分，年均约有18万次的来回摆动，这里也是摆动造成变形最严重的地方。为了防止“折断”，塔尖里也摆了两个条状的阻尼器，减少钢结构的疲劳应力。台北101大厦抗震设计104基础、转换层大体积混凝土施工采取外框筒环梁+拉梁+核心筒内闭合环梁构成的独立的平面内抗拉体系。管径大于350，抛落高度大于4m时适用主要内容——施工过程中钢结构变形控制工程实例1—北京银泰中心美国：主受力钢筋420MPa级；塔楼位形监测与控制技术实施效果C120——（深圳京基100，417m）板跨度较大处局部加厚。可承受里氏7级以上的强烈地震，同时也能承受住百年不遇的强台风的袭击。大吨位长行程油缸整体顶升模板技术巨型钢管混凝土柱斜交网格外筒+剪力墙结构体系。1建筑技术发展趋势天津大学建筑工程学院张晋元基础、转换层大体积混凝土施工1建筑技术发展趋势天津大学建筑工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轻质1.1工程材料发展新趋势总趋势传统材料绿色新型材料106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传统墙体材料的改进1.1.1传统材料的改进烧结多孔砖、页岩107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。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热处理1081.1.1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。1.1.1传统材料的改进高性能钢材1091.1.1传统材料的改进高性能钢材1.1.1传统材料的改进高性能钢材110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国外1111.1.1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1121.1.1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1131.1.2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1.1.2新型结构材料纤维增强复合材料FRP1141.2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1.2工程结构发展新趋势总趋势1151.2.1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）序国家建筑名称高度（m）层数（层）建成年代1阿联酋迪拜塔8281602009年2中国台北101大厦5081012003年3中国上海环球金融中心4951012008年4中国香港国际贸易中心4841182010年5马来西亚双塔大厦452881997年6中国南京紫峰大厦450892009年7美国西尔斯大厦4311101974年8中国广州国际金融中心4381032010年9中国上海金茂大厦420881999年10中国香港国际金融中心420882003年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116我国土木施工技术的发展117世界十大最高层建筑1.2.1高层/超高层建筑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/1171.2.1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1.2.1高层/超高层建筑结构体系118设置楼内支撑，将部分水平力传递到内筒角柱上高阻尼天然橡胶支座将把地震波的一部分反弹回地面，另一部分被吸收，从而缓冲地震波传输至建筑物的扭力，降低地震波对建筑物的直接冲击损害，并最终保障生命和财产的安全。取两者之长，1+1>23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；构件变形滞后于塔吊的附加力混凝土强度变化、体积大工程实例1—北京银泰中心利用分析结构对设计和施工方案进行调整组合（混合）结构施工技术通常指跨度在30m以上的建筑工程实例1-广州珠江新城西塔当强风、强震时，大楼屋顶部分的左右摆动，来回可能长达3m，在塔尖（448~508m处）部分，年均约有18万次的来回摆动，这里也是摆动造成变形最严重的地方。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设置楼内支撑，将部分水平力传递到内筒角柱上1.2.2大跨度空1191.2.2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1.2.2大跨度空间建筑结构基本单元1201.2.2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1211.2.3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1.2.3减震控制建筑减震控制技术1221.3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1.3工程施工新方法趋势总趋势1231.3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1.3工程施工新方法趋势地基基础1241.3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）1.3工程施工新方法趋势混凝土工程1251.3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1.3工程施工新方法趋势钢筋工程1261.3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1.3工程施工新方法趋势模板和脚手架工程1271.3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1.3工程施工新方法趋势模板和脚手架工程1282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2高层/超高层建筑施工技术2.1概述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2.1概述钢筋混凝土施工技术1302.1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2.1概述钢结构施工技术1312.1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2.1概述组合（混合）结构施工技术1322.2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2.2高层/超高层混凝土结构施工技术主要技术133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。工程案例1—温州世界贸易中心大厦基本情况134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135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136工程案例1—温州世界贸易中心大厦局部计算模型工程案例1—温州世界贸易中心大厦局部计算模型137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、体积大工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层特点138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；工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工139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；工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工140工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工141工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工142工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工143工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工144工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工钢筋工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工145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。工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工146工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工模板工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工147工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工混凝土工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工148工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工混凝土工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工149工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工混凝土工程案例1—温州世界贸易中心大厦转换层施工150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。工程案例2—日本I.B.M.大楼转换大梁施工工程概况151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。工程案例2—日本I.B.M.大楼转换大梁施工施工方案转换大梁152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153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①、②。每浇捣4层楼面的混凝土，分阶段张拉钢绞线束③、④。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154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。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155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156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①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。②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。③分阶段逐次张拉、加载，可很好地控制工作应力工程案例2—日本I.B.M.大楼转换大梁施工预应力钢丝束分阶1572.3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2.3高层/超高层钢结构施工技术优势1582.3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。2.3高层/超高层钢结构施工技术主要技术1592.3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2.3高层/超高层钢结构施工技术主要技术1602.3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2.3高层/超高层钢结构施工技术主要技术161工程实例1—北京银泰中心工程实例1—北京银泰中心162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层工程实例1—北京银泰中心工程概况163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工程实例1—北京银泰中心中央主楼（北塔楼）164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165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166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167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；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168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169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170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点进行工程实例1—北京银泰中心环境温度对结构变形的影响171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