【《施工模拟基础理论分析综述》5800字】

施工模拟基础理论分析综述目录TOC\o"1-3"\h\u4440施工模拟基础理论分析综述 [58]，故计算所得的最大。若不考虑找平及施工步骤影响即结构一次形成刚度加载荷载的情况，其竖向变形曲线（曲线）与考虑施工过程的竖向变形曲线规律差别比较大，曲线最大值出现在最高部位，这是由于未考虑找平及施工过程的任意层竖向变形均为该层的各类竖向变形总和，从式（2-23）可以看出，同的大小密切相连，越大层高越高位置，其累计的总竖向变形越大，最大竖向位移发生在结构顶层。但现实中，结构是逐层逐步施工，应考虑施工调整的影响。图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s11时间序列-累计竖向变形矩阵图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s12各类型累计竖向变形比较进一步分析若要考虑落地竖向构件先行完成施工，整个构件刚度成型后，仍在构件高度范围内继续加载的情况下的竖向变形情况。例如：建筑物中带悬挑悬挂部分的结构在落地主体结构竖向构件全部施工完成后再施工，或主体结构竖向构件施工完成后再因楼层隔板、装饰装修工程施工引起的加载等情况。落地竖向构件在自身成型施工过程中与自身施工完成后再加载的情况下，竖向变形规律有所不同。如在落地竖向构件施工完成后，该构件的整体刚度已成型，此时第层竖向构件在某楼层有荷载加载时，其考虑找平及施工步骤时累计竖向变形计算如式（2-25）： （2-25）式中——第层或第层的竖向荷载；其余各参数所表达含义与式（2-23）相同。再以5层建筑结构柱群为例，考虑找平及施工过程时，若在竖向构件施工成型后仍在3、4、5层继续加载单位荷载，竖向变形计算结果如REF_Ref70626355\h图23所示，可以看到当竖向构件施工完成后再进行加载时整个竖向构件都会受到荷载影响，即使在荷载施加楼层以上的部位也会因构件已经完整成型，下部位移会引起上部产生同样的位移。对比分析竖向构件未施工完成时同步逐层加载与竖向构件完工后继续加载两种情况下竖向变形如REF_Ref70626370\h图24，观察可知竖向构件成型后持续加载时，无论是考虑找平与施工过程亦或是未考虑施工调整的竖向变形均有所增大，这与荷载持续增长有关，两种加载情况施工阶段的找平累计量值并不变化，因为找平一般均发生在楼层的逐层施工过程中。而考虑找平与施工步的竖向变形曲线规律与之前顶、底部小而中间大的情况有所区别，在竖向构件成型后继续加载时其顶部楼层的竖向变形会加大，即竖向变形曲线在楼层顶部位置的“开口”范围增大。同时，随着构件施工完成后的持续加载，顶、底部小而中间区域大的竖向变形规律开始变得不太显著，竖向变形最大值从中部楼层位置开始逐渐上移，这与后续荷载的加载位置相关。对于带有悬挑悬挂部分的高层建筑结构，其悬挑悬挂部分滞后于核心落地竖向构件施工时，竖向构件的变形规律会产生此种变化，竖向构件最终的竖向变形是通过构件未全部施工完成前的逐步施工及成型后继续施工加载所产生的竖向变形共同决定。图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s13竖向构件成型后持续加载计算结果a）竖向构件未完工前逐层加载b）竖向构件完工后持续加载图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s14落地竖向构件完工前逐层加载与完工后持续加载变形情况对比钢结构预调整量分析由前文分析可知，结构实际施工建设过程中会产生各类竖向变形，如果在施工阶段不进行调整和补偿将导致其最终形态与初始设计状态发生较大偏差。因此有必要通过数值模拟的手段预测分析结构在实际施工过程中可能发生的变形，为现场的补偿调整提供指导，以减少施工偏差带来的不利影响。现有的有限元软件对结构进行施工模拟时，一般可直接得出竖向构件在施工过程中的、、三类累计竖向变形值，由此可以通过各类竖向变形的关系转化求得各种预调整量值。本节基于钢结构施工阶段材料应力状态较小可适用线弹性本构关系，通过简单的公式推导得出钢结构建筑竖向构件预调整量值的计算方法。（1）逐层找平值计算：当前层第层的下部楼层施工时所产生的累计竖向变形值为，实质上为结构在施工第层之前需要找平到第层设计标高的累计找平值（施工第层之前未找平），根据累计找平值可以得到结构的逐层找平值为： （2-26）式中——第层施工前需要找平值；其余各参数所表达含义与前文相同同。其中为第一层施工前需要找平值，由于为建筑地面设计标高，视为已经找平完毕，则。（2）每层竖向构件预留量值计算：照前文所述，一个层的钢结构建筑在考虑施工过程及找平的情况下，建筑施工完成竣工时，第层的累计竖向变形为，假定结构基础顶面（即=0时）变形值=0。与楼层累计竖向变形不同，某段竖向构件的预留量值实质上是本层及本层以上荷载对第层竖向构件的压缩量（重力荷载作用下一般为压缩），对钢结构构件来说弹性变形为其主要变形，