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超高层建筑伸臂桁架连接时序优化模拟分析

武军

武军. 超高层建筑伸臂桁架连接时序优化模拟分析[J]. 钢结构(中英文), 2022, 37(1): 46-52. doi: 10.13206/j.gjgS21062901
引用本文: 武军. 超高层建筑伸臂桁架连接时序优化模拟分析[J]. 钢结构(中英文), 2022, 37(1): 46-52. doi: 10.13206/j.gjgS21062901
Jun Wu. Simulated Analysis on Optimum Scheduling of Outrigger-Brace Connection for Super High-Rise Structure[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2022, 37(1): 46-52. doi: 10.13206/j.gjgS21062901
Citation: Jun Wu. Simulated Analysis on Optimum Scheduling of Outrigger-Brace Connection for Super High-Rise Structure[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2022, 37(1): 46-52. doi: 10.13206/j.gjgS21062901

超高层建筑伸臂桁架连接时序优化模拟分析

doi: 10.13206/j.gjgS21062901
详细信息
    作者简介:

    武军,男,1973年出生,高级工程师。Email:284646306@qq.com

Simulated Analysis on Optimum Scheduling of Outrigger-Brace Connection for Super High-Rise Structure

  • 摘要: 超高层结构是目前大型复杂结构发展的热点方向,其结构体系很多采用外钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系,并设有伸臂桁架加强层。由于钢结构外框筒和混凝土核心筒的材料不同,在施工期间的竖向变形也不同,过早连接伸臂桁架会给桁架自身带来较大的初始变形和初始内力,而过晚连接又可能导致结构刚度不完整,引起极端荷载条件下的结构安全问题。
    以银川绿地中心南塔中的33~34层桁架及51~52层桁架为研究对象,采用ANSYS软件进行数值模拟,对比了5种工况不同连接时间对伸臂桁架结构内力、变形的影响,通过数值模拟结果得到最不利杆件在5种工况下的轴力、应力、变形曲线。根据分析结果可知:连接时间越晚,桁架构件轴力、桁架应力以及桁架变形均越小。根据伸臂桁架的轴力曲线可以得到:5种工况中,1~3号杆件的最大轴力分别为340,1 830,870 kN,而工况4时最大轴力分别为90,400,120 kN,分别减小了73.5%、78.1%和86.2%。根据伸臂桁架的变形曲线可以得到:5种工况中,1~3号杆件的最大变形为9.73,9.82,9.98 mm,而工况4时最大变形分别为3.26,3.43,3.27 mm,分别减小了66.4%、65.0%和67.2%。
    银川绿地中心双子塔南塔在施工时,考虑结构收缩徐变时期较长,内外筒长期没有伸臂桁架的连接就难以形成更大的抗侧刚度,同时综合考虑工期及抵抗灾害荷载的能力,选取桁架响应相对较小的工况4,即在外框筒封顶施工段完成后进行了伸臂桁架的连接。在上下两层伸臂桁架连接合龙期间,根据前期部署的现场伸臂桁架施工监测系统数据分析显示,伸臂桁架的应变变化与数值模拟结果吻合较好,验证了所提出的连接时序优化算法的可靠性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-29
  • 网络出版日期:  2022-04-22

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