毛耐民,徐子强,史明辉,吕 龙

(云南大学建筑与规划学院,昆明650000)

近些年来,以施工时变理论为数值计算基础,对结构在施工过程中内力和竖向变形累积等问题进行研究的工作有:李瑞礼等[1]利用超级有限元-有限元耦合法对高层结构进行施工模拟分析,傅学怡提出了全面精确施工模拟的计算方法,范峰等[2]利用ANSYS软件对上海环球金融中心结构建立了较为细化的有限元模型[3]。

该文以昆明地区某酒店项目为实例,分析塔吊在作业时抗震特性,创建模型并进行有限元分析,以找出塔吊在各种荷载形式下的结构薄弱点,并分析薄弱点能否达到抗震要求,是否需要加固,同时为类似工程提供参考和借鉴。

1 项目概况

酒店是大屋面结构高度近167 m 的超高层建筑,塔楼幕墙顶高度近179 m。主体结构共40层,其结构体系为框架-核心筒结构,其中外框为钢结构,外框柱为钢管混凝土柱。工程塔吊施加荷载于核心筒剪力墙结构上。塔吊荷载以节点荷载形式加载于塔吊支撑梁上,塔吊支撑梁支撑于核心筒上。

2 模拟塔吊工作状态

在现行的类似超高层建筑施工中,爬模体系为较为常用的施工工艺,即核心筒先行施工,在核心筒墙体上采用爬模体系进行施工；其次再进行核心筒外围钢框架结构施工,最后进行楼板结构施工以及后续的幕墙安装。

塔吊第二次刚爬升之后的状态:核心筒施工完成楼层为1～25层,核心筒在上部超前5层,此时外框正好施工到20层。塔吊下部外挂架支撑水平梁位于21层核心筒上,斜撑杆撑到19层墙体上。……