模拟施工荷载的原理和合理选择精选.pdfVIP

模拟施工荷载的原理和合理选择 1. 施工加载次序对结构分析的影响 1.1 恒载的加载过程 a 大多数多、高层建筑施工的顺序总是由下至上，所以结构的恒载或自重总 是逐渐增加，结构变形是逐步完成的。 b 空间结构的施工次序对结构内力的影响是很大的。如:空间桁架、屋架在 安装滑移过程对结构的影响；大规模施工支撑在撤离时对结构内力的重分布（鸟 巢）；预应力索膜结构的张拉成形对结构的作用等等。 c 对于大底盘结构、超大平面体量结构，施工过程是分段进行，往往设后浇 带。 d 对于不均匀沉降对上部结构的影响。 1.2 模拟施工加载的机理 在竖向恒载作用下，结构变形基本上是在施工过程中逐层形成的。 a 逐层形成结构刚度； b 逐层找平； c 逐层加荷载； d 逐层施工过程中，基础发生不均匀沉降。 1.3 模拟 工过程加载 计算模型的 差异 ①不同 的模拟施工 方式，得到 的结果是有 差别的，对 待特殊结构 可能差别很 大。 ②目前 的模拟施工 计算均未考虑结构地基的不均匀沉降，所以计算结果均为近 似，但程度不同。 ③若结构地基无不均匀沉降，则模拟施工1/3 均能较准 确的反应结构实际的受力状态。 ④若结构地基有不均匀沉降，上述分析结果会存在一定 的误差，尤其对于框剪结构，外围框架柱受力偏小。 2.1 恒载模拟施工的计算模型 软件提供了三种模拟施工方式，并引入了施工次序参数，以辅助模拟施工的 正确计算。 a 模拟施工1：整体刚度，分层加载； b 模拟施工3：分层刚度，分层加载； c 模拟施工2：柱轴向刚度放大10倍，专用于框剪结构传基础荷载。 2.1.1 模拟施工加载1 ①一次性集组结构刚度 ②分层施加荷载 ③只计入加载层以下的节点位移量和构件内力 各层位移按如下叠加得到： 第一层位移：a+b+c 第二层位移：b+c 第三层位移：c 2.1.2 模拟施工加载3 ①对 “施工模拟一”的改进 ②由用户指定施工次序的分层集组刚度 ③分层加载进行恒载下内力计算 ④用分层刚度取代施工模拟一中的整体刚度 各层位移按如下叠加得到： 第一层位移：a+b+c 第二层位移：b+c 第三层位移：c 2.1.3 模拟施工加载2 的实施方式： 模拟施工二是专门针对框架剪力墙结构传基础荷载而设置的。 剪力墙结构由于存在柱、墙轴向刚度差异大，在竖向荷载作用下，轴向刚度的差 异使得梁上荷载向竖向位移小的一段 （刚度大的一端）传递，导致荷载传递的不 均匀性。对高层建筑，这种不均匀性突出。反映在底层柱、墙的轴力大差异。 模拟施工2 采用放大柱轴向刚度10 倍的方法，不具有科学性，但未想出更好的 办法。 模拟施工一不能解决这个问题。 模拟施工3 可以改善这个问题。 一次性加载与模拟施工1，对底层柱底内力是一致的。所以传基础荷载也是一致 的 模拟施工3，可以改善传基础荷载的不均匀性，但是改善不多。约5-10%。 模拟施工2，目前仍然是框剪结构传基础荷载的主要手段。 越是靠近墙的柱，不同的模拟施工方式，产生的轴力变化越大。 模拟施工1 和3 的对比 模拟施工1 的柱墙内力 模拟施工3 的柱墙内力 模拟施工1和模拟施工3，差别主要 现在柱的剪力和弯矩。 两种方式对梁、墙的内力影响不大。 3.1 模拟施工次序的合理定义 1. 模拟施工3 的计算 式下，为适应某些复杂结构，可以对楼层组装的各自然 层分别指定施工次序号。 2.程序隐含指定每一个自然层是一次施工（简称为逐层施工），用户可以通过施 工次序指定连续若干层为一次施工（简称为多层施工）。 3.对一些传力复杂的结构，应采用多层施工的施工次序。转换层结构、下层荷载 由上层构建传递的结构形式、巨型结构。 4.广义层的结构 型，应考虑楼层的连接关系来指定施工次序。 转换层结构的模拟施工3 模拟施工3 的分层刚度加载法，在分层刚度时如果不考虑转换层上部结构刚度， 则该分层刚度 型误差很大，如下图所示的分层 式。08 版引入 拟施工次序 以解