【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超高层偏心筒施工工程领域，特指一种超高层偏心筒水平位型控制方法。
技术介绍
1、在超高层偏心筒施工中，由于偏心筒结构在竖向荷载下会产生一定水平变形，超高层偏心筒由于重心和刚心不重合，在恒载作用下结构自身会朝偏心侧倾斜，如果不进行位形控制，当超高层偏心筒高度超过一定值后，结构最大水平变形的上限大于规范要求，故在常规建造方式下，结构最大水平变形上下限大于《混凝土结构工程施工质量验收规范》gb50204-2015中(1/10000h，80的小值)的垂直度偏差要求，在施工过程中需及时对水平位型进行控制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种超高层偏心筒水平位型控制方法，解决现有的在超高层偏心筒施工中，由于偏心筒结构在竖向荷载下会产生一定水平变形，超高层偏心筒由于重心和刚心不重合，在恒载作用下结构自身会朝偏心侧倾斜，如果不进行位形控制，当超高层偏心筒高度超过一定值后，300m以上偏心筒结构下，形成了由于混凝土整体变形、外框架的整体变形和内外筒的不协调变形影响下水平变形，结构最大水平变形的上限大于规范要求，需要在施工过程中及时对水平位型进行控制的问题。
2、实现上述目的的技术方案是：
3、本专利技术提供了一种超高层偏心筒水平位型控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
4、s1：获取所述超高层偏心筒的结构设定施工方案；
5、s2：计算所述超高层偏心筒第n层的初始偏位yn，所述初始偏位yn为所述第n层施工时的
6、s3：计算所述超高层偏心筒第n层的水平变形增量{xn,k}，所述水平变形增量{xn,k}为第k层施工时引起的第n层所述水平变形增量，且n≤k≤n+m，k与m均为正整数；
7、s4：根据计算得到的所述预拱目标曲线和水平变形增量{xn,k}计算所述超高层偏心筒第n层的结构位型zn,n+m，zn,n+m＝yn+{xn,k}，所述结构位型zn,n+m为表示第n+m层施工时第n层的曲线状态；
8、s5：结合所述结构位型zn,k与所述施工方案获得第n层施工的纠偏方向和纠偏量。
9、本专利技术超高层偏心筒水平位型控制方法的进一步改进在于，在s2中通过有限元计算所述第n层的初始偏位yn，所述有限元计算包括如下步骤：
10、计算有限元模型中的单元位移模态{f}＝[n]{δ}e，其中，[n]＝
11、[in1,in2,……in8]，为位移函数，表示场变量在单元内的分布形态，n(x,y,z)为位移函数，i为单位矩阵，{δ}e＝[ui,vi,wi,…]t表示单元的若干节点位移；
12、根据几何方程可得单元内的应变矩阵{ε}＝{εx,εy,εz,γxy,γyz,γzx}＝[b]{δ}e，其中[b]＝[b1,b2,……b8]，
13、
14、根据物理方程建立单元内的应力矩阵{σ}＝[d]{ε}＝[d][b]{δ}e。其中，[b]为几何矩阵，[d]为弹性矩阵，[s]＝[d][b]为应力矩阵；
15、根据虚工原理求出单元中的节点力{f}e＝[k]{δ}e，其中[k]＝∫∫∫[b]t[d][b]dxdydz，为单元的刚度矩阵；
16、对于结构上的任一点i，建立平衡方程∑{fi}＝{ri}，其中，{ri}为i节点上的外荷载；
17、利用结构力的平衡方程和边界条件把各单元方程组联立，形成整体结构的有限元平衡方程组[k]{δ}＝{r}，其中，[k]为整体刚度矩阵，kij＝∑kij，{r}为整个结构的节点荷载矩阵，{δ}为整个结构的节点位移矩阵；
18、通过求解矩阵，即可得到施工至n层时结构各节点的位移矩阵{δ}，进而可得此时结构的初始偏位yn。
19、本专利技术超高层偏心筒水平位型控制方法的进一步改进在于，，在s3中基于考虑施工过程的有限元模拟，分别模拟施工至n层、k层工况，并提取对应的结构水平位移xn,n和xn,k，则有水平变形增量
20、本专利技术超高层偏心筒水平位型控制方法的进一步改进在于，通过内控法实测所述第n层的实际偏位，所述内控法为以首层为基准楼层，在内控点上架设激光铅垂仪，并在被测楼层安置激光接收靶，打开激光铅垂仪，激光被投测到固定好的激光接收靶上，通过测量激光接收靶上光点与内控点当前位置，得到被测楼层(n层)的实际偏位。
21、本专利技术超高层偏心筒水平位型控制方法的进一步改进在于，将所述实际偏位代替所述初始偏位，形成新的预拱目标曲线，从而计算得到新的结构位型，结合所述施工方案与新的结构位型获得新的纠偏方向和纠偏量。
22、本专利技术的有益效果是：先根据超高层偏心筒的结构设定施工方案，在施工过程中对超高层偏心筒进行偏位计算得到结构位型，结合施工方案与结构位型获得纠偏方向和纠偏量，达到水平位型控制，以使整体结构最终结构位型达到设计要求与规范要求。
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1.一种超高层偏心筒水平位型控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的超高层偏心筒水平位型控制方法，其特征在于，在S2中通过有限元计算所述第n层的初始偏位yn，所述有限元计算包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的超高层偏心筒水平位型控制方法，其特征在于，在S3中基于考虑施工过程的有限元模拟，分别模拟施工至n层、k层工况，并提取对应的结构水平位移xn，n和xn，k，则有水平变形增量
4.如权利要求1所述的超高层偏心筒水平位型控制方法，其特征在于，通过内控法实测所述第n层的实际偏位，所述内控法为以首层为基准楼层，在内控点上架设激光铅垂仪，并在被测楼层安置激光接收靶，打开激光铅垂仪，激光被投测到固定好的激光接收靶上，通过测量激光接收靶上光点与内控点当前位置，得到被测楼层(n层)的实际偏位。
5.如权利要求4所述的超高层偏心筒水平位型控制方法，其特征在于，将所述实际偏位代替所述初始偏位，形成新的预拱目标曲线，从而计算得到新的结构位型，结合所述施工方案与新的结构位型获得新的纠偏方向和纠偏量。
【技术特征摘要】
1.一种超高层偏心筒水平位型控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的超高层偏心筒水平位型控制方法，其特征在于，在s2中通过有限元计算所述第n层的初始偏位yn，所述有限元计算包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的超高层偏心筒水平位型控制方法，其特征在于，在s3中基于考虑施工过程的有限元模拟，分别模拟施工至n层、k层工况，并提取对应的结构水平位移xn，n和xn，k，则有水平变形增量
4.如权利要求1所述的超高层偏心筒水平位型...
【专利技术属性】
技术研发人员：马昕煦，王四久，艾琦暘，徐安全，王旭毅，林晓华，曾华龙，张大保，甘铭恒，刘润鑫，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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