底层不连续的多层连体结构的提升方案优选分析

随着建筑钢结构的发展,高层建筑群如雨后春笋般出现,两栋高层之间设置钢连体是常见的结构形式。目前,对于常规高空连体结构安装,大多采用地面拼装后整体提升至设计位置的安装方法。但针对底层不连续的多层连体结构,一方面地面拼装胎架高,存在高空作业,不经济又不安全;另一方面拼装时底层结构需进行加固,施工繁琐。因此制定更为经济、安全、快速的施工方案是当前施工的重点。以杭州云门项目为例,给出了累积提升与分层提升两种施工方案,并对两者从结构受力变形,施工经济性、安全性、时效性等方面进行衡量比选。在受力方面,采用上述两种方案施工,对于塔楼而言,杆件应力最大值差别较小,但采用分层提升施工构件的附加应力更小,受力更为合理;对于连体而言,杆件应力最大值基本相同,但采用分层提升的杆件应力总体偏小;对于提升加强杆而言,采用分层提升方案时加强杆最大轴力为10 905.27 kN,而采用累积提升方案时加强杆最大轴力为12 615.81 kN,前者较后者减小约13.6%,因此采用分层提升方案可降低对其截面的需求,从而便于在提升完成后进行拆除。在变形方面,采用上述两种方案施工,结构最大竖向变形均位于连体跨中,且变形值相差不大;而结构最大水平变形虽均位于塔楼顶层,但变形值有些许差别,分层提升变形值较小,这是由于采用分层提升,二次提升前连体上层结构与塔楼已连成一体,具备了一定的水平刚度。在施工方面,采用累积提升方案施工,下层结构在低空安装时,上层连体结构悬停时间较长,时效性差,且连体未与塔楼形成有效连接,施工安全性差;而采用分层提升方案,上层连体结构一次提升到位后直接进行补杆工作,使连体与塔楼初步形成有效连接,届时可同步进行下层三角区结构的拼装工作,时效性、安全性更佳。在经济性方面两者相差较小,分层提升对于提升设备的数量需求较高。结果表明,针对底层不连续的多层连体结构施工,分层提升法在结构受力及变形方面,施工经济性、安全性、时效性方面表现更佳。