武汉江城之门大跨刚性连体超高层混合结构收缩徐变分析

武汉江城之门为双塔高位连体的门形超高层建筑,建筑高度241.9m,采用钢管混凝土柱框架+核心筒+加强层+连体巨型跨层桁架结构体系,核心筒角部及相交处内嵌钢骨,部分楼层内嵌钢板。采用SAP2000软件分别建立基于CEB-FIP 90、CEB-FIP 2010、GL2000理论的分析模型和无连体单塔模型,进行了考虑收缩徐变的非线性阶段施工模拟分析,对比了典型竖向构件变形和内力重分布结果。分析结果表明,伸臂桁架可有效平衡外框柱和核心筒的竖向变形差异;高位刚性连体的布置加大了外框柱和核心筒的竖向变形差异,其差异主要为弹性变形,收缩徐变引起的附加变形差异较小;混凝土收缩徐变带来的竖向构件轴力重分布表现为核心筒剪力墙卸载,外框柱和剪力墙内嵌钢骨加载,轴力变化最大值位于连体相邻下部楼层;对伸臂桁架和腰桁架内力影响主要体现为弦杆轴力的增大。

使用无形变单元的复杂钢结构施工分析方法

施工过程对大跨复杂结构的受力及变形影响显著,针对施工中复杂钢结构存在大量预制构件的特点,提出可模拟预制构件行为的无形变单元结构非线性施工分析方法。基于PEP梁柱单元理论,提出了无形变单元刚度矩阵的计算方法、单元施工分析激活步骤及“一单元一构件”的建模方法。通过大跨结构施工分析算例,与传统生死单元与分步建模法计算结果对比,证明不考虑累积施工变形对预制构件影响的传统施工模拟方法会低估结构关键部位的内力和变形,导致不安全的设计结果。所提出方法可准确模拟预制构件对其余结构部分的影响及其相互作用,施工分析步骤简单,分析效率高,是结构非线性施工分析的有效方法。