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摘要：北京某商业广场T1塔楼采用由混凝土核芯筒+钢框架结构，本文实际监测了结构在实际施工过程中的竖向变形及应力变化，并且采用通用有限元软件Midas Gen对其进行数值分析计算，并给出了两者的对比结果，根据监测与计算结果的对比，对实际的工程提出了一些有益的建议。
关键词：钢—混凝土核芯筒；监测研究；数值分析；竖向位移；混凝土收缩徐变
随着超高层、大跨度、复杂空间结构不断涌现，国内建筑结构的施工难度越来越大，给结构设计和施工安全带来了新的课题。而施工监测对保证结构和施工安全是必不可少的重要手段。对于超高层建筑中常见的钢框架（包括型钢框架）—混凝土核心筒体系,钢框架柱与核心筒之间由于施工次序、混凝土收缩、徐变等因素会产生竖向变形差，相应会引起结构或构件产生内力重分布、产生附加内力，甚至导致构件倾斜、墙体开裂等现象。
针对以上结构类型现选择诺德国际广场地上部分的钢—混凝土核芯筒+四周钢框架体系进行超高层混合结构施工竖向变形差与内力变化的监测研究。具体研究包括以下内容：
(1) 竖向位移: 测量钢筋混凝土核心筒和型钢柱竖向变形值及其两者之间的竖向变形差；
(2) 构件应力: 超高层结构施工过程复杂，关键部位杆件内力受施工过程影响较大，为保证施工安全，对钢框架和混凝土之间的联系梁等关键部位构件的内力进行监测。
本文还对此结构做了数值模拟分析，并对数值分析的结果与实际监测结果进行对比。
1 工程简介
北京某商业广场项目位于北京市丰台区花乡四合庄总部基地地域内，西四环路和南四环路交界处，毗邻中国汽车博物馆。主要使用功能：地上为标准甲级写字楼，地下为设备用房等。总建筑面积：22.6万平方米，其中地上15.21万平方米，地下5. 98万平方米。17#地块0.936万平方米.建筑层数：地上39层，地下3层；总建筑高度：地上197.8米；其建筑外观如图1所示：
结构概况：本工程设有3层地下室，柱为钢骨混凝土柱，梁与楼板为现浇钢筋混凝土框架结构，地下三层局部设有夹层。地上共39层，结构层顶高度197.8m，采用由核芯筒+钢框架结构。核芯筒墙体结构采用钢筋混凝土组合剪力墙，核心筒从地下二层开始加H型钢柱。框架结构地下室负三层采用十字柱外包混凝土，地下二层和地下一层采用箱型柱外包及内灌混凝土；地上部分外框架结构采用箱型柱内灌混凝土，核心筒与外框架采用H型钢梁与外框架钢柱相连，核芯筒内楼盖采用现浇混凝土梁板体系，核芯筒外采用自承式压型钢板混凝土组合楼板。
2 结构位移及关键杆件应力监测
为体现结构整体竖向变形的发展规律，沿竖向均匀布设测点；为反映框架和筒体的相对变形发展规律，在外框架和核心筒处布设测点，并在关键框架和筒体之间的联系构件处增加测点。外框架柱及核心筒内的竖向位移测点布置如图2所示。
3 模拟施工数值分析
3.1 模拟施工次序
在结构计算过程中，目前采用较多的两种方法是“一次性加载”和“模拟施工3”。“一次性加载”即结构整体刚度一次形成，一次性加入结构所需的全部荷载。“模拟施工3”是在中国建筑科学研究院编制的PKPM软件中采用的名称，即分层形成刚度，分层施加荷载。
3.2 混凝土收缩和徐变
混凝土收缩和徐变是混凝土材料所固有的两种失效特性，对结构有比较大的影响，而且持续时间长，并且不易把握。目前国内外对混凝土收缩和徐变分析采用的理论和考虑因素不仅相同，广泛采用的预测模型主要有：CEB-FIP、ACI209、BP-KX、B3模型以及老化模型、混合模型等。其中文献【3】对这几种混凝土收缩徐变预测模型进行了分析和比较。文献【4】及文献【5】采用CEB-FIP模型对高层钢-混凝土结构进行了收缩徐变的分析。鉴于文献上的分析对比及计算结果良好，所以本工程决定采用CEB-FIP模型. CEB-FIP（1990）标准规范中徐变函数的定义为：
4 结论
目前，对于高层钢-混凝土组合结构模拟施工次序及，通过结果对比可知，数值分析与实际监测的结果在趋势上有一定的近似性，但是在数据上存在一定的差异，这些差异主要还是由于实际施工的复杂性和不确定性造成的。本文的数值分析模型与实际监测是分开进行的，如果要更好的指导施工，应该是数值分析模型比实际施工过程超前1到2个施工段，并且根据实际的施工情况调节计算模型，才能更好的知道施工过程。
参考文献
[1]贾宝荣,罗永峰.高层钢结构施工模拟分析[A].天津大学.第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C].天津大学:,2007:4.
[2]傅学怡.高层建筑结构垂直荷载下的施工模拟计算[J].深圳大学学报,2003,04:8-13.
论文作者:马晓雯
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签：混凝土论文; 结构论文; 框架论文; 数值论文; 模型论文; 高层论文; 型钢论文; 《基层建设》2017年第7期论文;