某超高层综合楼钢结构安装过程中的变形控制方案

钢结构安装过程中的变形分析控制.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。施工步骤核心筒（标高）外筒（标高）施工步骤核心筒（标高）外筒（标高）Stage132.43----Stage14185.50169.90Stage245.1016.18Stage15197.70185.50Stage356.8032.43Stage16209.30197.70Stage468.5049.00Stage17220.10205.40Stage580.2060.70Stage18232.30212.70Stage692.4076.30Stage19244.00220.10Stage7104.0088.50Stage20255.70232.30Stage8114.80100.60Stage21267.40244.00Stage9127.00111.30Stage22279.50255.70Stage10138.70122.60Stage23289.15263.50Stage11150.40134.80Stage24289.15289.15Stage12162.10146.50Stage25---拱顶Stage13173.80158.20.2．计算内容计算各施工阶段结构变形的变化和发展过程。.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。.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，DZ），将以图解形式详细描述。恒载活载施工活载塔吊附着力自重2.0kN/mm2塔吊型号M900DH1(上部水平力)690kNH2(下部水平力)690kNV(竖向力)3050kN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16.18mST2：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32.43mST3：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49.00mST4：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。第5步:核心筒施工到80.20m，外筒钢结构施工到60.70mST5：X--方向（DX）ST5：Y--方向（DY）ST5：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-0.43mm,Y方向最大变形DY为0.57mm,Z方向最大变形DZ为-7.70mm。第6步:核心筒施工到92.40m，外筒钢结构施工到76.30mST6：X--方向（DX）ST6：Y--方向（DY）ST6：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-0.63mm,Y方向最大变形DY为-0.70mm,Z方向最大变形DZ为-12.28mm。第7步：核心筒施工到104.00m，外筒钢结构施工到88.50mST7：X--方向（DX）ST7：Y--方向（DY）ST7：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-1.10mm,Y方向最大变形DY为-0.81mm,Z方向最大变形DZ为-14.68mm。第8步：核心筒施工到114.80m，外筒钢结构施工100.60mST8：X--方向（DX）ST8：Y--方向（DY）ST8：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-1.77mm,Y方向最大变形DY为-1.92mm,Z方向最大变形DZ为-17.18mm。第9步：核心筒施工到127.00m，外筒钢结构施工111.30mST9：X--方向（DX）ST9：Y--方向（DY）ST9：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-2.67mm,Y方向最大变形DY为-2.16mm,Z方向最大变形DZ为-19.72mm。第10步：核心筒施工到138.70m，外筒钢结构施工到122.60mST10：X--方向（DX）ST10：Y--方向（DY）ST10：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-3.21mm,Y方向最大变形DY为-2.22mm,Z方向最大变形DZ为-20.35mm。第11步：核心筒施工到150.40m，外筒钢结构施工134.80mST11：X--方向（DX）ST11：Y--方向（DY）ST11：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-4.51mm,Y方向最大变形DY为-2.32mm,Z方向最大变形DZ为-44.48mm。第12步：核心筒施工到162.10m，外筒钢结构施工146.50mST12：X--方向（DX）ST12：Y--方向（DY）ST12：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-5.81mm,Y方向最大变形DY为-3.19mm,Z方向最大变形DZ为-46.66mm。第13步：核心筒施工到173.80m，外筒钢结构施工到158.20mST13：X--方向（DX）ST13：Y--方向（DY）ST13：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-7.43mm,Y方向最大变形DY为4.66mm,Z方向最大变形DZ为-59.62mm。第14步：核心筒施工到185.50m，外筒钢结构施工到169.90mST14：X--方向（DX）ST14：Y--方向（DY）ST14：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-7.76mm,Y方向最大变形DY为4.41mm,Z方向最大变形DZ为-49.99mm。第15步：核心筒施工到197.70m，外筒钢结构到施工185.50mST15：X--方向（DX）ST15：Y--方向（DY）ST15：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-9.39mm,Y方向最大变形DY为-6.89mm,Z方向最大变形DZ为-52.57mm。第16步：核心筒施工到209.30m，外筒钢结构施工到197.70mST16：X--方向（DX）ST16：Y--方向（DY）ST16：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-10.96mm,Y方向最大变形DY为-9.05mm,Z方向最大变形DZ为-55.16mm。第17步：核心筒施工到220.10m，外筒钢结构施工到205.40mST17：X--方向（DX）ST17：Y--方向（DY）ST17：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-12.41mm,Y方向最大变形DY为-12.27mm,Z方向最大变形DZ为-57.68mm。第18步：核心筒施工到232.30m，外筒钢结构施工到212.70mST18：X--方向（DX）ST18：Y--方向（DY）ST18：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-13.46mm,Y方向最大变形DY为-14.25mm,Z方向最大变形DZ为-59.61mm。第19步：核心筒施工到244.00m，外筒钢结构施工到220.10mST19：X--方向（DX）ST19：Y--方向（DY）ST19：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-14.70mm,Y方向最大变形DY为-15.08mm,Z方向最大变形DZ为-61.81mm。第20步：核心筒施工到255.70m，外筒钢结构施工到232.30mST20：X--方向（DX）ST20：Y--方向（DY）ST20：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-16.30mm,Y方向最大变形DY为-16.06mm,Z方向最大变形DZ为-63.90mm。第21步：核心筒施工到267.40m，外筒钢结构施工到244.00mST21：X--方向（DX）ST21：Y--方向（DY）ST21：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-17.26mm,Y方向最大变形DY为-14.81mm,Z方向最大变形DZ为-65.00mm。第22步：核心筒施工到279.50m，外筒钢结构施工到255.70mST21：X--方向（DX）ST21：Y--方向（DY）ST21：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-18.82mm,Y方向最大变形DY为-15.52mm,Z方向最大变形DZ为-66.86mm。第23步：核心筒施工到289.15m，外筒钢结构施工到263.50mST23：X--方向（DX）ST23：Y--方向（DY）ST23：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-20.09mm,Y方向最大变形DY为-16.04mm,Z方向最大变形DZ为-68.43mm。第24步：核心筒施工到289.15m，外筒钢结构施工到289.15mST24：X--方向（DX）ST24：Y--方向（DY）ST24：Z--方向（DZ）X方向最大变形DX为-20.93mm,Y方向最大变形DY为-16.88mm,Z方向最大变形DZ为-69.56mm。第25步：外筒钢结构施工拱顶ST25：X--方向（DX）ST25：Y--方向