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DOI:10.7672/sgjs2016080030
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
上海中心大厦施工模拟分析*
王晓蓓1，高振锋2，伍小平2
2016年4月下第45卷第8期
（1.同济大学土木工程学院，上海200092；2.上海建工集团股份有限公司，上海200080）
[摘要】在施工过程中由于材料时变等因素引起的竖向构件的累积变形效应，是超高层结构设计和施工中需要考虑的关键问题，以上海中心大厦为例，考虑混凝土收缩徐变效应等影响因素，根据实际施工进度建立施工过程有限元模型，上海中心大厦采用钢骨混凝土组合柱，分别采用几种简化方法建立钢混组合柱模型进行施工过程模拟，得到核心筒和巨型柱在各施工阶段的竖向累积变形，对各简化方法的计算结果进行比较，在上海中心大厦施工过程
中，对竖向构件变形及关键部位应力进行了长期监测，计算结果与实测数据较为吻合，说明分析方法的可行性。[关键词]高层建筑；组合结构；施工：数值模拟；竖向变形
［中图分类号］TU375.4
【文献标识码］A
[文章编号］1002-8498（2016)08-0030-04
Construction Simulation Analysis for Shanghai Tower
WangXiaobei',GaoZhenfeng’,WuXiaoping
(1. College of Ciril Engineering, Tongji Uniwersity, Shanghai 200092, China; 2. Shanghai Construction Group Co. , Ltd., Shanghai 200080, China)
Abstract:The cumulative deformation of vertical members during construction caused by the effects of time-dependent material property is a major consideration in the design and construction of super-high rise buildings. A FEA model of Shanghai Tower considering creep and shrinkage of concrete is established according to the actual construction process. The Shanghai Tower adopts the steel-concrete composite columns, this paper uses several simplified methods to establish the column model, and the vertical cumulative deformations of cores and columns in each construction stage are acquired and compared. The long-term monitoring of vertical deformation and stress of critical members has been conducted, the calculated results are in good agreement with the monitoring results, which proves the feasibility of calculated methods of this paper.
Key words : tall buildings; composite structure; construction; simulation; vertical deformation
1工程概况
上海中心大厦位于浦东新区陆家嘴金融中心，
毗邻金茂大厦和环球金融中心，建成后将成为上海最高的摩天大楼，工程由超高层塔楼、裙房及地下室建筑组成，塔楼建筑高度632m，结构屋顶高度 580m。上海中心大厦采用“巨型框架-核心筒-外伸臂桁架”结构体系，沿建筑高度方向，在8个区布置了6道2层高的伸臂桁架和8道箱形空间环形桁架，箱形空间桁架作为巨柱之间的有效抗弯连接，和巨型柱形成外围巨型框架。核心筒底部为30m× 30m的方形钢筋混凝土筒体，随高度增加墙厚逐渐
*上海市科学技术委员会基金项目（13231201100）；上海市经信委资金项目（13XI-24）
【作者简介］王晓蓓，博土研究生，E-mailbudsg@163.com[收稿日期】2015-03-05；［修订日期】2015-07-10
减少，核心筒翼墙的配筋率为1%~2%，巨型柱由8 根巨柱及4根角柱组成，采用型钢混凝土组合柱，8 根巨柱在第8分区终止，4根角柱在6区以下沿对
角位置布置，如图1所示。 2数值模拟
2.1钢骨混凝土柱模拟
本文采用以下几种简化方法对钢骨混凝土组合柱进行模拟。
1)换算截面法通过将钢材的面积、惯性矩换算成混凝土的特性，按照普通截面的计算原理进行受力分析和内力计算，在有限元分析中，用换算单元来组装结构的总刚度矩阵，换算单元的内力是作用在整个组合截面上的总内力，这种方法可以用来计算组合截面的收缩徐变，缺点是不能直接得到钢骨和混凝土单元在施工过程中的受力情况。模型