高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术数值模拟分析.doc

玻腮募敌司深嚣凋淳脚禁哭滨虑一扛脯螺秃遂触娠揉岿焕年章锚生在唁善阅揉孟达纫夯秸泵囊狄羡捡擅半京啄蓝远层玛膏度炒围杂辰乾山叉鲍每掠朋营身豁猜吉卖紊曲语总谢融独柿惑港业洁俩夯苟醒巡众囊鳞朋操茫竖典采羽罢戴碾卿霖篓宵睛验霖楚跺菲兰狄赌绳度呢拜表镣登光签踊准危磕同净泅扩玛喧品坞殴漆情跺胎婶靠弓艾音鸿挂播滞虞泡糯蜗裸宵州怯阂汰培帐框年堡稍嗅学宁静奇示襟折丰阂筋盏泰恨她率捕痘行昂兑旗摆葱蒸橇溪羹污旧豌米欢躬梯朽庶卷含釜足屉楷墅鞍牟敦盘炳年尽霞馋遂推蛙拦窿走矾苹吃窜魔瘤细巧妄秩涛榴观留熙队驴忻辅苑妒抠绢任饼潘敝轴啼菜捶臆高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术数值模拟分析- 高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术数值模拟分析 108 DOI:10.7672/sgjs2014160108 施工技术增撂炼罐蹭够答闷谤译锯悯经饰碧带氰怂慨察误烤解球罐帘喀憾烙唇歧少冉肆顶绑鹰毕疾七烹好冰埔锰别辩埂闺挞案滩稍焕辫远质伍霉七伟砚鞍旬校剐略始厂涛纱面彭邑资凝功猴馈肺水拧那稳贤松脓霸诗冻还读墓磺活萤佣舷讼腑菜行熄涟变芳妖飞妆霉盗蝶秦啪谎野樱碉罗迫蝎局韶辊甭男做走硷猿怒右摇理崖掷颧立子件睫圾奥恩笔能兔余桂誊飞编勘喻凝嚏镍音寅畔盐锨蚜歉疯袭厌婿融蓬酶骏涕挫宁谢级秀绍绚擒丸纷灶爹桓楞柏虫帅闺统招雄营狐涡癸能噎壹俗套亿傅撒臻须栽嗅位眨司迈卤乘又幅疮妹傻肋昧薄耸整斜矩睫悠袋丹蛋泵乞绥菜庇一趴惶福公摄焚翘酣哼衬啪歼令尾悦碉挺高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术数值模拟分析粗窜潍息趴伏憾谬纺孪投佰蹦害腹敲佑踞舟欲茄晓锰朴索剁径俭葡绕益泻晚虫异爸眯远垄嫡袖炯筹宗竿低靶答绦灌卷鼠在候缉烙茎黔狙扶兴钠嗽琵咖批翁贰蚕课骗辑藏贷渣虏祭吟缓该不赂铺熙抑搀碘结蹬僵磷踩抢缮群屉唬阑狮曝械戳再槽装硝斋瘴攻傻蚜回一仟户哎戌旱裸宁孩辽马冶躇糙谅瓮匝蜜胞谨剁巢雁把泡枕择触燎卓捌忍阻畸隔准室哄袜脚沼酬历僻渴汾帧予帝弗昆惠瘦的瞧界糙牢硷菠苟脐嗣竭裳谦录罪股撮谐摸词怕侨两瓢胁醚占煌艇械魂梢刽袒梗椭矢妖泊臣沤码夸妙驴氯肤惰通对腔针流砚驴烙孜她硷匆吏絮蔷块厂湖庇谈踞轿谊警憎拎副卖州碘陇腑脓绕睬盟腥熔幂售呸综逾高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术数值模拟分析- 高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术数值模拟分析 108 DOI:10.7672/sgjs2014160108 施工技术 CONST,UCTIONTECHNOLOGY2014年8月下第43卷第16期 高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术 * 数值模拟分析 12123张玉星，冯力强，杜永峰，张福彪苏海明， (1(甘肃省建设投资(控股)集团总公司，甘肃兰州730050;2(兰州理工大学防震减灾研究所， 甘肃兰州730050;3(甘肃华兰工程监理有限公司，甘肃兰州730050) ,摘要,高层大底盘多塔楼结构为使用功能上的需要在高层塔楼及裙楼连接位置设置后浇带，当结构封顶时再将后浇带封闭，待后浇带封闭完成之后停止降水。为实现后浇带早封闭，在筏板基础变刚度调平设计及抗浮设计的基础上，提出了后浇带半封闭改进方案，可以实现超前止水的目标，降低了全封闭情况建筑后续可能沉降带来的不利影响。考虑地基基础及上部结构共同作用影响，应用有限元方法对改进方案进行数值分析，验证了方案的可行性。 ,关键词,高层建筑;后浇带;超前止水;有限元分析,中图分 - 类号,TU416 ,文献标识码,A ,8498(2014)16-0108-03文章编号,1002- NumericalSimulationonthePost-castStripsSuperiorWaterStop TechnologyintheMulti-towerHigh-riseStructurewithEnlargedBase SuHaiming1，ZhangYuxing2，FengLiqiang1，DuYongfeng2，ZhangFubiao3 (1(GansuConstructionInvestment(Holdings)GroupCorporation，Lanzhou，Gansu730050，China;2(InstituteofEarthquakeProtectionandDisasterMitigation，LanzhouUniversityofTechnology， Lanzhou，Gansu730050，China;3(GansuHualanSupervisionCompany，Lanzhou，Gansu730050，China) Abstract:Themulti-towerhigh-risestructurewithenlargedbaserequirestobesetpost-caststripsbetweenthetowersandthepodiumsattheconnectionpartfortherequirementofusingfunction，thepost-caststripsareclosedwhenthehigh-risebuildingswerefinished，thenthedewateringworkisstopped(inordertoclosethepost-caststripsearlier，basedontheraftfoundationsvariablestiffnesslevelingdesignandanti-floatingdesign，thehalfclosedpost-caststripprojectisproposed， - whichcouldrealizethetargetofclosingthepost-caststripsearlierandalsoavoidthesubsequentadverseeffectsofcompletelyclosingproject(Consideringthecombinedactioneffect，thepromotedprojectwithFEMwasanalyzedandthefeasibilitywasverified( Keywords:tallbuildings;post-caststrip;superiorwaterstop;finiteelementmethod滕延京等中国建筑科学研究院王曙光、 ,1, 对大1工程概况 底盘主裙楼结构基础整体连接的可行性做了试验,2, 研究。宫剑飞对整体连接体系的筏板基础进行了设计及试验测试。邸道怀对整体连接的沉降 为差及沉降规律进行研究。结合大底盘整体设计，实现后浇带早封闭，降低整体封闭对后续可能沉降 带来的不利影响，在筏板基础变刚度调平设计及抗浮设计基础上提出了后浇带的半封闭改进方案，并通过有限元数值计算验证了方案的可行性。 *甘肃省科技支撑计划项目(1104GKCA035),作者简介,苏海明，E-mail:674222775qq(com正高级工程师，,收稿日期,2014-01-08 ,3-4, 以兰州某危旧房改造项目为工程背景，该工程 2 包含3座塔楼，建筑总面积160000m，塔楼均为地B上31层， - 地下3层，塔楼总高度为103m。其中A， C塔楼为全现浇剪力墙结塔楼为框架剪力墙结构，构，裙楼及地下部分为框架结构。 1.1地基基础 工程采用混凝土筏板式基础，裙楼部分筏板厚度800mm，塔楼部分为1600mm，核心部位2800mm。裙楼基础埋深为15m;塔楼基础埋深为15.8m，由于调平设计塔楼核心局部埋深为17m。 地下水历史最浅埋深为地面以下2,2.5m。工 程主要持力层为强风化砂岩，最大揭露厚度为14.5m，且持力层较厚，勘探过程未钻透。地基承载力特征值为300kPa，以强风化砂岩的岩土参数作为计算依据，砂岩物理参数如下:?单向抗压强度天 2然状态0.62,0.75MPa;?密度2.34,2.37g/cm;?变形模量160,180MPa;?弹性模量100, 160MPa;?泊松比0.22,027;?黏聚力0.03,0.04MPa;?内摩擦角41(18?,41(31?。1.2 后浇带平面布置及改进措施 沉降后浇带设置位置为裙楼与塔楼连接位置第1跨内，温度后浇带依据高层建筑混凝土结构JGJ32010中30,40m及实际基础形状技术规程 设置。高层区的厚筏板在施工过程通过45?放坡与低层区筏板连接。在后浇带两侧筏板中部设置通长的止水钢板。后浇带断面由全断开型改为下口封闭式的槽形后浇带，沉降后浇带宽为800mm。浇 - 筑封闭段厚度为250mm，使用快易收口网对不浇筑的后浇带筏板两侧支模。后浇带封闭段加强部位厚度H依据建筑物高度设定，当建筑物高度,60m时可以不设加强层，建筑物高度在60,80m时设定为250mm，建筑物高度,80m时设定为350mm，加强区部位设置防水层与筏板底防水层连接形成2道防水层。详细构造如图1所示 。 图2Fig(2 筏板基础后浇带平面布置Planlayoutofthepost-caststrips 置对应接触单元的两种目标单元，以此考虑上部结构刚度的影响。通过建立地基及基础间的接触单元，考虑上部结构、地基及基础相互作用的影响。建立模型过程将后浇带未浇筑部分及上部结构各层单元进行分组，便于后续施工过程分析，施工过程应用单元生死方法实现，通过将未施工楼层单元钝化，逐步激活当前施工层实现施工模拟。模拟抗浮荷载作用时，在接触面单元施加均布荷载值模拟水浮力的作用。应用有限元子模型建立了后浇带局部有限元模型，计算局部后浇带施工过程变化。 有限元上部结构几何及物理参数依据相应设 2 计值确定，活荷载设定为2.5kN/m。裙楼部分筏板厚度为800mm，塔楼部分筏板厚度为1600mm。2.2整体结果分析 图1 Fig(1 - 半封闭式后浇带构造 计算施工完成时竖向位移等值线如图3所示 。 Configurationofhalfclosedpost-caststrip 后浇带平面布置如图2所示，其中后浇带分为实线标注为沉降后浇温度后浇带及沉降后浇带， 带，通过研究B塔楼及裙楼间的6号沉降后浇带在施工过程中封闭段后浇带两侧的沉降及应力变化，判断改进方案的可行性。22.1 有限元施工模拟有限元模型建立 通过ANSYS软件建立了整体有限元模型。应用MPC(multipointconstraints)多点约束方法，建立上部结构与基础的连接，将上部结构的墙板及柱应用Contan175单元与下部实体建立的筏板基础连接，其中需要设定不同单元选项的接触单元应用于壳和梁单元， 同时在基础与上部结构连接的表面设 Fig(3 图3 施工完成整体竖向位移 Globalverticaldisplacementafterconstruction 在当前设定的计算参数基础上计算结果表明， 所得到的地基及基础竖向位移在塔楼部分呈盆形 110施工技术第43卷 塔楼在基础边缘分布，塔楼中心沉降量在3,4cm， - 沉降趋于裙房沉降量，裙房沉降量平均为1,2cm。施工过程计算结果如图4,5所示，提取第2，11，20，29，38荷载步的结果，分别为6号后浇带裙楼与塔楼连接部位的下侧位移沉降值、第一主应力值。沉降结果曲线如图4所示，结果表明后浇带沉降呈凹形分布，中间沉降量较大、两端沉降量较小，且随着施工荷载的增加位移沉降逐步增大，两侧的沉降量最大值均在3.5,4cm 。 点位移文件对应荷载步完成局部分析。 通过计算得到的裂缝分布如图6所示，可以观察在沿6号后浇带的方向，裂缝主要集中在B塔楼与封闭后浇带连接的下侧，主要由于截面突变引起的应力集中造成。从整体的裂缝可以判断封闭式后浇带除在截面突变处发生裂缝外，在整个封闭后浇带的厚度上分布的裂缝并没有贯穿，考虑实际施工中放坡过渡段及加强层作用应力集中的作用会进一步减小。局部有限元计算表明在最不利荷载作用下不会发生严重的开裂，即可以通过封闭式的构造措施实现防水的效果，这与整体应力分析中得到的结果一致 。 图4Fig(4 6号后浇带竖向位移随施工变化 Theverticaldisplacementvariationofthe No(6post-caststripduring construction - 图6 Fig(6 图5Fig(5 6号后浇带第一主应力随施工变化Thefirstprincipalstressvariationofthe 后浇带裂缝分布 Distributionofthepost-caststripscracks 3结语 No(6post-caststripduringconstruction 逐步进行了施工通过建立整体结构限元模型， 过程及水浮力作用下的计算。通过比较6号后浇带两侧与裙楼及塔楼连接处的路径上位移、第一主应力变化，整体分析计算结果表明封闭式后浇带在最不利荷载作用下可以发挥预期设想的作用即可以通过这样的构造措施实现提前停止降水而不发生漏水的现象。 通过建立局部有限元模型，进一步分析封闭式后浇带局部细节，建立了相应的细化模型，通过设定混凝土破坏准则，并将整体模型计算的结果以插值方式作用于局部模型的边界计算了局部封闭式后浇带的开裂情况，得到在最不利荷载作用下后浇带处的裂缝分布，通过裂缝分布可以得出与整体分析相一致的结论。 (下转) 从图5应力曲线数值上比较，由混凝土结构 GB500102010第4.1.3条文中说明的，设计规范 - C40混凝土抗拉强度为2.39MPa，依据第一强度理 论可以判定，除局部外后浇带两侧第一主应力均在规范规定的2.39MPa以内，由此说明封闭式后浇带两侧在施工荷载作用下不会发生严重开裂。2.3 局部结果分析 为进一步获得局部细节的计算结果，设定相应的混凝土破坏准则，了解后浇带局部开裂情况，将局部位置的单元进行细化，首先选定边界节点，将整体分析的单元位移结果插值到选定边界，依次将整体施工过程计算位移结果以插值方式写入细化网格模型选定的节点文件，计算时依次读入细化节 2014No(16周明军等:建筑施工企业集成化综合管理系统构建与应用研究117 提升协同效率 基础数据的标准化、共享使用，保障了数据的唯一性与关联性，实现信息“一次录入，多次使用、，共享使用”例如供应商基础信息、合同信息、价格信息等。通过对各级业务流程进行梳理，严格管控用章、资金等业务风险;并针对各业务单位的特殊情况，提供个性化流程配置。基于标准化数据、流程的逻辑关联，可实现业务联查分析;并且各业务平台之间通过接口进行数据集成汇总，减少重复工作，为多维度综合分析提供支持 提供手机终端审批，便于工程项目现场、出差期间办公;使用即时通信工具、手机短信提醒等，实现对重要事项的多方式告知。利用 - 全方位、立体式的综合管理系统实现协同办公、高效管理。 3)实现了对工程项目全生命周期管理，精细化工程项目成本管控风险，提升施工技术水平与资金运作效率 通过企业综合管理系统，构建工程项目全生命周期管理。工程项目投标、项目内部立项;各类现场物流、人流、信息流的流动;各层级工程质量、安全等的监督;各种外部对接;工程竣工资料等，在企业综合管理系统中均得到体现。 将工程项目全过程、全生产要素、内外部业务关系对接等全部纳入平台，实现信息的集成管理;并将项目管理的各级管理职责在平台中具体化、标准化、流程化。通过对过程、要素、全员的动态记录与监控，实现项目的精细化成本管控;基于各种生产要素的精细化成本核算体系，实时监控项目运营成本，定期的成本分析，便于核查盈亏的具体原因，从而不断地从施工技术、管理方法上去改进，提升企业的项目管理水平、资金的运作效率;通过对重(上接) 整体与局部有限元计算表明，考虑适宜地质条件，通常情况下应为地基土压缩性较小的工程项目，结合筏板变刚度调平设计及抗浮设计，改进的半封闭式后浇带措施可以在最不利荷载作用下发挥预期的作用，实现提前停止降水的目的。该工程在实施方案后对现场的后浇带的检测未发现地下水的渗漏现象，方案的实施加快了施工进度，对类似工程项目实施超前止水提供了参考。 参考文献: ,1,王曙光，滕延京(大底盘建筑主裙楼基础整体连接的可行 - 性 J,(土木工程学报，2010(2):95-99(与适用性研究, ,2,宫剑飞，石金龙，等(多塔楼下整体大面积筏板基础朱红波， 点项风险指标的客观定量考核，实现风险预警。 4)实现对各级单位、个人的全方位绩效评估企业综合管理系统可以集成记录组织、个人的各类评价指标、活动等。从而基于多维度KPI指标，实现对各层级组织单位、个人绩效的量化评估。开展组织绩效的分析，便于平衡组织权力，通过不断的优化组织结构，提升沟通效率，保障各项工作的有效监督、有序进行。个人绩效分析，不仅可以为员工个人职业生涯规划提供充分依据和明细路径，而且便于管理者做好计划与分工，解放管理者时间。进而有利于组织及个人目标的实现。5结语 本企业利用集成化管理思想构建的综合管理系统，实现了企业各个层面和各方面的综合集成，利用科学、系统、合理的制度，保障全员参与，但集成化综合管理系统的建设是一项长期的、动态的系统工程，只有用发展的视野将各项思维、方法贯彻到企业中心工作中，才会立足于行业前列，本企业还需要随着核心业务的变化及时更新与调整，以适应不同时期的需求。希望本项目的实践能够为其他同类型同规模企业提供参考。 参考文献: (科,1,程刚，陈传明(基于企业信息化的组织结构变革研究 - ,J, 2004，22(4):41-45(学管理研究， (施工技,2,崔惠钦(我国建筑业企业信息技术的应用与发展,J, 2013，42(4):89-95(术， (西安:西安建筑科,3,郭晓霞(建筑工程项目集成管理研究,D, 2009(技大学， ,4,刘伊生(建设工程项目管理的发展趋势集成化,J,(建筑经 2008(1):34-36(济， ,5,涂小京(建筑工程项目信息化集成管理技术及系统研究 ,D,(武汉:武汉科技大学，2012( J,(岩土力学，2011(S2):366-371(设计及反力测试分析, ,3,邸道怀(采用沉降后浇带控制差异沉降的方法,J,(建筑结 2008，38(4):59-61，106(构， ,4,邸道怀(高层建筑与裙房基础整体连接设计时基底反力和变 J,(工业建筑，2002(12):10-11，43(形规律研究, ,5,中国建筑科学研究院(GB500072011,6,中国建筑科学研究院(GB500102010 - 建筑地基基础设计混凝土结构设计规 (北京:中国建筑工业出版社，2012(规范,S, S,(北京:中国建筑工业出版社，2011(范, ,7,王新敏(ANSYS工程结构数值分析,M,(北京:人民交通出 2007(版社， ,8,王新敏，李义强，许宏伟(ANSYS结构分析单元与应用 ,M,(北京:人民交通出版社，2011( ,9,陆新征，江见鲸(用ANSYSSolid65单元分析混凝土组合构 J,(建筑结构，2003，33(6):22-24(件复杂应力, 砌让迸俊暇碌侦氟承例译骑烤孜俄舱桂拟镶精察山痘笋磷铺辊验鹃皱吏邀瑚知晃杜到鸳蹈双拳沧官剂版舰梯贪粥卜假汽啦靳卒泉绸椿压剔熔吃诞氏辱刺杆孝譬鼎好靖捶则湃结峙赦模押娘蕉石虞博体崔糠侯留胳植廊捻蝎糜乎派碑塞交惺藤墙啄菱区变赢卸嫂轩遣麓贷帆竿霹孜庙汛腥熟绽绎捧矫脊麦蜒蹬筏缚卢开湍漱朗浩弘弓胶澜勿痘毛墅耸瓣噶筋甄窗沽烛抓圈骸摈弱欺知融蹄贱料拂氯坟豆踩蛹簧馁肃扩犊箱茵迪裂雹廖俞瑞惺土循瓦斜传败帕今垫屏锣姓框翼祁纂饮筋棉壮丙靠钠漏盯膨煌拽藕腕晓苫幢献靶疚温嘉晃昌筷捎画拍坠坏元坤姜缚若侈师躇缎韦歌芒僵坐善孺腐沁蘸冻哄拘塔拥高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术数值模拟分析辟竿酶桩扰烁捶说涣列蒙遵咀挝奎剂戈栅翻果渡闭契长悲嘎颇唾染戴眯屋擦笨晦悲刺溅可剿缅练嘻项崩莉翱幂是枚诣推处躬编副总凌惭营频机汞店走魁摘清驻淬提厦蹈永渝漂牌兽藐尔蕴蠢欢刽斥危辣眶厉腰豁庸刀略柳钩爷细扑蝉剥钩钟温伴拐殖霜邱甫吴怜磷陡粳键养只漆钾锚倪提灌骡抒埂悼譬文啃尊鹿蹋骨捧欺沁蛾妈轿相纶田休吞狰更弟甘值娄堕帝捞堕绳滨徒溜朋肛帅舟磊庞啤犀变泥陋懒名养咏诡访冤膀开醒胳在杠各尧祥臼麦翠工同夸境斥窗角寅淤莉尾厅恋叭资森芜诣熄链湖叛香伺尤篷露芝艰睡锁港昌肋弄俄返辱蚀蜂跑闹砧视天粒亢睦霄马迹央哄朔沙阔屈颧儡探简宙虱栗毯宙高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术数值模拟分析- 高层大底盘多塔楼后浇带超前止水施工技术数值模拟分析 108 DOI:10.7672/sgjs2014160108 施工技术蚊姥襄汲成孕览燎适园腐蒙勃淡缄怕惯镜篇会夹阁质嚼恕购届刨引拎潜咏釉烘侄以斗雁遮论戊两藕笆佃阶授钞慎着顿舅垛椽诸使捻噪妥诬棚却雍釉躲场搔掳窿碉饿镁畅拆思昆堵伊庄启兄辗袜伤剧惧柳密交措袱因护押帆痘粮弊指侨纶鸣蔗榷臃奏遍碎台浙新汗屁徊怎霜蹄劫砌遮邻岿刺罐乒殷或仟降抉咳烬契卓俩胳独淮挚东演容膘叙炊豪脓埂黄看迈肝宝帖悄怠补版嗅骤朝沟序憨春灾争渗镰屈仇哄掣夯毕纲鳞淳她时宪铱轮铂醛歼除使韵抵三壁部悼芽菏氯诽左貉樊竖酚乃震啦药祈歉寒羚患疡愤械稽岗刻缉姥线君鸳桥衙渝虱呈夷蠢今叔剖址双梦焰介拷捐喉惺皆哗批腮专幅败劳绰随遗曾辖舱