超高層建筑施工期受日照等環(huán)境因素影響,溫度場(chǎng)分布不均勻,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻變形和應(yīng)力,進(jìn)而影響施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。文章基于一座335m超高層實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),研究了其施工期結(jié)構(gòu)溫度分布特點(diǎn)及其應(yīng)力應(yīng)變演化規(guī)律。結(jié)果表明,超高層建筑的外框與核心筒之間,以及結(jié)構(gòu)的不同方位之間,均存在明顯的不均勻溫度分布,其不均勻程度隨著季節(jié)而變化。結(jié)構(gòu)在不均勻溫度影響下產(chǎn)生不均勻應(yīng)力變化,外框架豎向應(yīng)力與季節(jié)性溫度呈負(fù)相關(guān)性,主梁在季節(jié)溫差影響下存在受拉開裂風(fēng)險(xiǎn)。研究成果對(duì)提高超高層施工質(zhì)量、增強(qiáng)其運(yùn)營(yíng)期安全性和耐久性具有指導(dǎo)意義。

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圖1武漢長(zhǎng)江航運(yùn)中心

武漢長(zhǎng)江航運(yùn)中心大樓(簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)航”)地上66層,建筑高度335m。主體結(jié)構(gòu)為第1～64層,高度306m,采用外框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系。外框架由4根鋼管混凝土柱和16根型鋼混凝土柱構(gòu)成,截面尺寸50m×50m;核心筒為鋼筋混凝土剪力墻,截面尺寸30m×30m。外框架與核心筒同步施工,....

圖2主體結(jié)構(gòu)傳感器整體布置

結(jié)構(gòu)溫度和應(yīng)變數(shù)據(jù)是由傳感器子系統(tǒng)中的溫度和應(yīng)變傳感器采集所得。如圖2所示,主體結(jié)構(gòu)上共有6個(gè)樓層安裝了振弦應(yīng)變計(jì),可同時(shí)測(cè)量應(yīng)變和溫度。如圖3所示,每個(gè)監(jiān)測(cè)層安裝32個(gè)應(yīng)變計(jì),其中20個(gè)布置在外框柱上,4個(gè)在核心筒,8個(gè)在主梁的上側(cè)。圖中E/S/W/N分別表示東/南/西/北方向....

圖3監(jiān)測(cè)層測(cè)點(diǎn)分布

圖2主體結(jié)構(gòu)傳感器整體布置每個(gè)監(jiān)測(cè)層的傳感器在該樓層施工結(jié)束后開始采集數(shù)據(jù),從2017年7月第一個(gè)監(jiān)測(cè)層(第10層)完工至2019年6月主體結(jié)構(gòu)封頂,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)6個(gè)監(jiān)測(cè)層進(jìn)行了短則半年,長(zhǎng)則近兩年的施工期監(jiān)測(cè)。選取監(jiān)測(cè)周期一年以上的樓層的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為后續(xù)溫度效應(yīng)分析的依據(jù)。

圖4第10、18層施工期溫度

主體結(jié)構(gòu)第10層和第18層的監(jiān)測(cè)分別開始于2017年7月和9月。圖4顯示了這兩個(gè)樓層的南區(qū)測(cè)點(diǎn)S1和北區(qū)測(cè)點(diǎn)N1以及環(huán)境溫度從2017年7月至2018年8月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采樣間隔10min。環(huán)境溫度變化范圍是-8～39℃,最高溫度出現(xiàn)在7月下旬,最低溫度出現(xiàn)在1月下旬,以年為周....

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