筒架与筒架交替支撑式液压爬升整体钢平台模架设计计算分析.pdf

筒架与筒架交替支撑式液压爬升整体 钢平台模架设计计算分析 王小安’ 梁颖元’ 李阳’ 黄国华 1 ． 上海建工集团股份有限公司 上海2 0 0 0 8 0 ，2 ． 上海建工一建集团有限公司 上海2 0 0 1 2 0 摘要筒架与筒架交替支撑式液压爬升整体钢平台模架装备，是为适应高层混凝土结构施工而研发的一套新型模架装 备。该套模架装备的支撑系统由搁置筒架支撑与爬升筒架支撑组成 ，二者分别用于正常工作状态与爬升状态。以上海 中心大厦核心筒混凝土结构建造为背景，对这种新型模架结构进行计算分析。针对上海中心核心筒结构建造中模架装 备的2种典型体型，分别建立有限元计算模型，并在正常施工工况与爬升工况下分别进行计算。计算结果表明这套模 架装备在整个施工过程中均安全可靠。但为了确保模架装备的实际受力状态与计算假定一致，实际施工中还须采取一 定的措施。最后，针对模架装备的关键支承节点进行了受力分析。 关键词整体钢平台模架装备 搁置筒架支撑 爬升筒架支撑 设计计算 支承节点 中圈分类号T U 7 5 5 ．2 文献标识码B 文章编号1 0 0 4 - 1 0 0 1 2 0 1 4 0 4 0 3 8 3 - 0 7 Des i g n Cal c u l a t i on an d An a l y s i s o f Hy d r a u l i c - Cl i mb i n g I n t egr al St e el PI a t f 0 r m F o r mwo r k Al t e r n a t e l y Su p p o r t e d b y T o w T u b u l a r F r a me s Wa n g Xi a o a n ’L i a n g Yi n g y u a n ’L i Y a n g ’Hu a n g Gu o h u a 1 ．Sh a n g h a i Co n s t r u c t ion Gr o u p Co ． ， L t d ． Sh an g h a i 2 0 0 0 8 0 ； 2 ． S h a n g h a i C o n s t r u c t i o n N o ． 1 Gr o u p C o ． ， L t d ． S h a n g h a i 2 0 0 1 2 0 Ab s t r a c t A n e w k i n d o f s e lf - c l i mb i n g s t e e l p l a tf o r m f o r mwo r k e q u i p me n t a lt e r n a t e l y s u p p o rt e d b y two t ab u l a r f r a me s h a s b e e n d e v e l o p e d f o r t h e c o n s t mc t ion o f h i g h - r i s e c o n c r e t e s t r u c t u r e s ． Su c h f o r mwo r k e q u i p me n t s u p p o rt s y s t em c on s i s t s o f t h e l a y i n g t u b u l a r f r ame s u p p o rt a n d t h e c l i mb i n g t u b u l a r f r a me s u p p o rt wh i c h a r e u s e d i n t h e n o r ma l wo r k i n g s t a t e a n d t h e c li mb i n g s t a t e r e s p e c t i v e l y ．B a s e d on t h e co n s t r u c t i o n o f t h e co r e - t u b e i n Sh a n g h a i T o we r , t h is p a p e r i n t r o d u c e s t h e c a l c u l a t ion an aly s i s o f t h e n e w f o r mwo r k s t r u c t u r e ． T wo t y p i c a l c o n f i g u r a t io n s o f t h e for mwor k e q u i p me n t u s e d i n Sh an gh a i T o wer a r e c o n s i d e r e d， an d t wo f i n i t e e l eme n t mo d e l s a r e e s t a b l is h e d r e s p e c t ive ly ． F u r t h e r mo r e ． t h e s t r u c t u r a l c a l c u la t ion an a l y s i s i S c o n d u c t e d i n b o t h t h e n o r ma l wo r k i n g c a s e a n d t h e c l i mb i n g c a s e． Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e for mwo r k s y s t e rn iS s a f e a n d r e l ia b l e d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n ．Ho we v er ,i n or d e r t o e n s u r e t h e r e i S n o d i ff e r e n c e b e tw e e n t h e a c t u a I s t a t e i n t h e c o n s t r u c t i o n a n d t h e a s s u med s t a t e． s ome p r o p e r me a s u r e s s h o u l d b e t a k e n i n t h e a c t u a l c o n s t r u c t i o n ． F i n a l l y , t h e f o r c e a n a ly s is o f s o me k e y s u p p o rt i n g j o i n t s i n t h e f o r mw o r k e q u ipmen t h a s b e e n ma d e ． K e y wo r d s i n t e g r a l s t e e l p l a t f O r m for mwo r k e q u ipme n t la y i n g t u b u l a r f r a me s u p p o rt c l i mb in g t u b u l a r f r a me s u p p o r t d e s i g n c a lc u l a t i o n s u p p o rt i n g j o in t 0 引言 在高层混凝土结构施工中采用先进的模板技术，对提 高工程质量、加快施工进度 、降低建造成本大有益处。 目 前比较常用的模架装备为滑模与爬模。但随着建造高度的 增加，这两类模架装备逐渐暴露 出一些固有缺陷⋯ 。 液压爬升整体钢平台模架装备是上海建工集团为适应 高层混凝土结构施工需要而研发出的一套新型模架体系 ， 作者简介 王小安 1 9 8 6 一，男，博士，工程师。 通讯地址 上海市虹13 区东大名路6 6 6 号 2 0 0 0 8 0 。 收稿日期2 01 4 0 4 1 0 具有我国 自主知识产权。早在2 0 年前 ，上海建工集 团即在 东方明珠 电视塔的施工中率先采用了一种创新型的内筒 外 架式整体爬升模架装备。在随后 的金茂大厦 、上海环球金 融中心等地标性建筑的施工中，上海建工集团对这套模架 装备进一步创新 ，研发 出一套钢柱支撑式模架装备 。有 关学者对这2 套模架装备已进行 了大量的研究 。 为 了适应更多体型高层 混凝 土结构 的施工 ，进 一步 扩展这种模架装备的应用范围，上海建工集 团经过创新实 践 ，又提出了一种筒架与筒架交替支撑式液压爬升整体钢 平台模架装备 。这套模架装备 目前 已在上海中心大厦核 心筒结构的施工中得到了应用。 为了保证这套模架装备的 2 0 1 4 ．4 Bu n血 呕 c。 ns t nl c 廿。 n l 3 8 3 安全性与适用性 ，在这套模架装备投入应用之前 ，有关研 究人员已对其进行了系列研究 ，其 中包括对这套模架装备 进行结构分析与设计计算。 本文将 以上海 中心大厦核心筒结构建造为背景 ，对筒 架与筒架交替支撑式整体钢平台模架进行计算分析。 1 筒架与筒架交替支撑式液压爬升整体钢平 台模架 的建立 1 ． 1模架装备建立的背景 上海中心大厦位于陆家嘴金融贸易区， 总高度6 3 2 m， 主 楼地下5层 、地上1 2 O层 ，是1栋超高层建筑。上海中心 大厦 的混凝土核 心筒结构 沿高度方向发生多 次变形 在 1 3 2 1 层 ，核 心筒 为九 宫格形状 ，如 图1 a 所示 ，在 8 41 O 1 层则变为十字形状 ，如图1 d 所示。为适应上 海中心大厦这种核 心筒结构被 内隔墙 分隔成 多个小筒的体 型特征 ，更高效、安全地实现核心筒结构的建造 ，研发出 一 套新型的筒架与筒架交替支撑式液压爬升整体钢平台模 架装备。 1 ． 2模架装备的基本组成 筒 架与筒 架交替支撑式模 架装备由5部分组成 ，分别 为钢平 台系统 、脚手架系统 、支撑系统 、动力系统与模板 系统 ，如图2 所示。 钢平台系统处于整个模板体系的项部 ，由钢梁框架、 盖板、格栅板 、围挡板等单元组成 ，作 为材料周转堆场 ， 提供顶部操作空间。 鏖 f r 6 8 层 d 8 l l O l 层 外墙N X m m ／ 内墙9 0 0 n ]fl l 外墙6 O O mIn ， 内墒5 0 0『n 丌 1 图1 上海中心大厦核心筒变形 钢平台系统 内 噼l 手架 外侧脚平架 搁置筒架支撑 动力系统 长行 程液压油缸 爬升筒架支撑 核心 筒结构 图2 筒架与 简架交替支撑式模架装备剖面示意 3 8 4l 建 筑 施 工第 3 6 卷 4 19 1 脚手架系统悬挂在钢平台系统的下 方，按照其 与核心 筒结构的相对位置分为内侧脚手架与外侧脚手架。脚手架 系统的吊架由槽钢、钢管组成 ，通过铺 设走道板 、在远离 核心筒墙体的侧面设 置围挡板形成全封闭环境。为满足混 凝土施工的立体操作要求，脚手架系统共分为6 层 ，上3 层 是绑扎钢筋 、浇筑混凝土的作业层 ，下3层是拆模整修作 业 层。 支撑系统位于核心筒结构的内部 ，由搁置筒架支撑与 爬升筒架支撑组成 ，二者分别用于正常工作状态及爬升状 态。其中搁置筒架支撑 由立柱和横梁组成 ，顶部与钢平台 系统相连 ，底部通过钢牛腿 与核心筒结构侧面相连 。搁置 筒架支撑共分为7 层 ，其中上6 层 1 6 层 兼作脚手架 ， 最下1 层 7层 为支承钢 牛腿 所在层。爬升筒架支撑 由 1层钢梁组成 ，支撑牛腿布置在钢梁上 ，可与核 心筒结构 侧面相连。 搁置筒 架支撑 与爬升筒 架支撑之间通过动 力系统相 连。动力系统采用长行程液压油缸。 这套模架装备应用 了工具化设计理念 ，由多系统、多 模块拼装组合而成 ，方便进行部分拆除，故对上海中心大 厦这种核心筒结构沿高度形状发生变化 的情况具有较强的 适应性。 1 ． 3模架装备施工工作原理 施工过程中模架装备存在2个典型 的工作状态 ，即正 常工作状态与爬升状态。 在正常工作状态中，如图3 a 所示 ，爬升筒架支撑 的钢牛腿与核 心筒结构脱离 ，搁置筒架支撑的钢牛腿与核 心筒结构相连。此时，脚手架系统 的竖向荷载直接传递给 钢平 台系统 ，钢平台系统再将荷载传至搁置筒架支撑 ，再 通过钢牛腿传递给核心筒结构。 在爬升状态中，如图3 b 所示 ，搁置筒架支撑 的钢 牛腿与核心筒结构脱离 ，爬升筒架支撑的钢牛腿与核心筒 结构相连。此时，脚手架系统的竖向荷载首先传递给钢平 台系统 ，再通过搁置筒架支撑传递至动力系统 ，进而传递 给爬升筒架支撑 ，最后通过钢牛腿传递至核心筒结构。 搁置筒架支撑与核心筒结构之间设有附墙滑轮 ，滑轮 可通过强力弹簧项压填充搁置筒架支撑与核 心筒结构之间 的间隙，故可传递水平侧向力。 2 计算模型的建立 2 ． 1 受力工况及荷载分析 对应于2种典型工作状态 ，模 架装备的受力工况分为 正常工作工况与爬升工况。 2 ． 1 ． 1 正常工作工况荷载分析 正常工作工况须考虑的荷载包括恒荷载 、施工活荷载 及风荷载。 墨 钢平台系统 内侧脚手架 外侧脚 手架 爬升简架 支撑 搁嚣筒架支撑 钢牛腿 a 正常工作状态 搁 鬣筒架支撑 } 1 爬丹状态自蘼2 图3 模架装备竖向传力途径 各荷载的取值情况如下 2 ． 1 ． 1 ． 1 恒荷栽 a 钢结构的恒荷载标准值按杆件尺寸及材料密度计 算。 b 钢平 台系统铺板 自重标准值取0 ． 6 k N ／ m ； 脚手架系统及搁置筒架支撑系统1 5层铺设钢板网， 自重标准值0 ． 2 k N ／ m ；6 层铺设厚4 mm钢板 花 ，自重 标准值0 ． 4 k N ／ m ；7 层铺设花纹板 自重标准值0 ． 4 k N ／ m ； 内侧防护网自重标准值O ． 1 k N ／ m 。 c外侧 围护 彩 钢板 含 连 接 件 自重 标 准 值 O ． 1 5 k N／ m 。 d长行 程液 压油 缸 自重 标 准值 1 5 k N ／ 台 ，共 3 6台；泵站 自重标准值 1 5 k N ／ 个 ，共8个 ；钢牛腿 自重标 准值5 k N ／ 个，共3 6个。 e 电气控制及安全控制室1 5 k N ／ 个，共1 个。 f 模板体系自重标准值2 1 0 0 。 g 外挂脚手架 自重荷载作为荷载加在整体模型上 ， 其标准值为8 5 0 k N 。 h 布料机 自重标准值1 1 0 k N ／ 台，共2 台。 2 ． 1 ． 1 ． 2 施工活荷载 a 施工人员荷载标准值 0 ．7 5 2 0 0 1 5 0 k N 。 b 堆载主要考虑钢筋， 钢筋自 重标准值取1 5 0 0 k N 。 2 ． 1 ． 1 - 3 风荷载 出于施工安全 的考虑 ，当风力在8级 含8级 以下 时，模架装备上可进行正常施工作业 ；超过8级应停止施 工。正常工作工况中风荷载偏于安全地按1 2 级风取。风速 取为v 4 1 ． 5 m ／ s ，基本风压为W o v 2 1 1 6 0 0 1 ． 0 8 k N ／ m 。 风荷 载标 准值 的取值 可按 照 建 筑结 构荷 载规范 G B 5 0 0 0 9 --2 0 1 2 [ 9 l 的有关规定进行。 2 ． 1 ． 2 爬升工况荷栽分析 爬升工况须考虑的荷载包括恒荷载以及少量的操作人 员荷载，不包括模板荷载和钢筋堆载。 2 ． 1 ． 2 ． 1 恒荷栽 a ～ k与正常工作工况相同。 2 ． 1 ． 2 - 2 施 工活荷载 a电焊机1 ． 5 k N ／ 台，共2 O台。 b 操作人员活荷载0 ． 7 5 3 0 2 2 ． 5 k N 。 2 ． 1 ． 2 - 3 风荷载 出于施 工安全的考虑 ，模 架装备爬升 需在6级以下 风力下进行 当风力达N6级以上时，模架装备应停止顶 升。爬升工况中风荷载偏于安全地按照8级风取。风速取 为v 2 0 ． 7 m ／ s ，基本风压为 W o V 2 ／ 1 6 0 0 0 ． 2 7 k N ／ m 。此 基本风压小于 建筑结构荷载规范 G B 5 0 0 0 9 --2 0 1 2 t 9 ] 规 定的5 0 年一遇 1 O m高处 的基本风压 ，故根据 以往经验 对基本风压进行适当调整 ，取wo 0 ． 5 4 k N ／ m 。 2 ． 2 有限元计算模型的建立 基于有限元软件Mi d a s 3 e n 建立筒架与筒架交替支撑式 整体钢平台模架的计算模型。 模架装备须随核心筒结构形状的变化 图1 相应变 形调整 。故 针对每 次变形后 的模架装备均应建立 有限元 计算模型进行 分析 。但受篇幅 限制 ，本文仅针对 变形前 1 3 2 1 层 及第3 次变形后 8 1 1 0 1 层 的模架装备进 行计 算分析。针对这2种体型分别建立有限元计算模型 ， 见 图4 a、图4 b 。 ∽ 变形前 1 3 ～ 2 l 层 变形后 8 】 ～J 0 1 层 图4 模架装备有限元计算模型示意 有限元模型包含 了模架装备的主要受力部件 ，对部分 次要的部件进行了简化处理。有限元模型包括 钢平台系 统主要受力杆件、搁置筒架支撑主要受力杆件 、爬升筒架 支撑 主要受力杆件 、内侧脚手架的主要受力杆件、动力系 统主要受力部件。外侧脚手架、钢平台的铺板及围挡板、 脚手架系统的铺板及围挡板等次要部件均不包含于有限元 2 o l 4．4 B1 】 j l d j ng c。 n s l t l I嘣 0 n I 3 8 5 计算模型中，这部分结构的 自重及所承受的施工活荷载、 风荷载等均处理为作用力施加在计算模型上。 计算模型中，模架装备主体结构梁、柱构件均采用梁 单元模拟 ，但 内侧脚手架 吊挂体系竖向杆件主要用于悬挂 走道板及防护网架 ，其轴 向承压能力相 比于柱而言可忽略 不计 ，故在模型中只考虑其轴向受拉能力 ，采用索单元模 拟。 计算模型在正常工作工况与爬升工况 中具有不同的边 界约束条件。正常工作工况 中，爬升筒架支撑释放约束 ， 搁置筒 架支撑底部钢牛腿位置处设置约束。爬升工况 中， 爬升筒 架支撑钢牛腿位置处设置约束 ，搁置筒架支撑释放 约束。搁置筒架支撑、爬升筒架支撑与核 心筒墙体之间的 连接简化处理为铰接。在搁置筒架支撑上设置有附墙导轮 的位置处 ，设置侧 向弹簧约束，根据试验结果并考虑土建 施工误差 ，刚度] I k 2 5 0 0 0 k N ／ m。计算模型中梁与柱单元 之间、梁与梁单元之间、梁与壳单元之间根据实际节点刚 度采用刚接、铰接或半刚性连接。 3 整体模型计算结果及分析 3 ． 1基本设计原则 考虑到模架装备长期服役 ，在施工过程中历经多次变 形、多次拆分，为充分保证其可靠性 ，在设计验算时采用 的基本控制原则为 a由于搁 置筒架支撑立柱是重要的支撑结构 ，设 计 中应保证其稳定性，控制其应力比不大于0 ． 8 b 整个模架结构存在多处悬挑 ，控制其挠度变形 不超i I4 O mm。 3 ． 2 变形前模型计算结果及分析 正常工作状态 中搁置筒架支撑共设3 2只牛腿 固定在核 心筒结构上 ，爬升状态中共设3 6只液E , , E h 缸共同顶升模架 装备。 3 ． 2 ． 1 正常工作工况 应力比计算结果如图5 所示。除个别杆件应力 比超过 0 ． 7 以外 最大应力比为0 ． 7 8 7 ，发生在2根立柱之间的连接 小梁处 ，多数杆件应力比均控制在0 ． 6 以内，满足要求。 模架结构竖 向变形如图6 所示 ，最大竖向变形发生在 悬挑长度较大 的4个角点处，最大值约为3 4 ． 8 mm。钢平 台系统 中间部 分最大竖 向变形发生在其 中间部位 ，约为 1 7． 7m m 。 模架结构2个方向的水平位移 分别如 图7 、图8 所示 ， 最大变形值约2 4 - 3 mm。可见 ，模架结构 整体性较好 ，侧 向变形比较均匀。 3 ． 2 ．2爬升工况 爬升工况中，模架结构恒载总计1 0 4 8 3 k N 除此之外 尚有少量设备、操作人员等活荷载，约5 0 k N 。单个油缸 3 8 6 J 建 筑 施 工第 3 6 卷 I 4 1U l 图5 正常工作工况承重结构应力比 一 。 图8 正常工作 工况y 方向水平位移 I 单位 mm 最 大载荷为4 5 0 k N，总载荷能力为4 5 03 6 1 6 2 0 0 k N 1 04 8 3 k N，满足爬升过程的能力要求。 按各油缸有效载荷一致、顶升过程各油缸相对位移差 控制在5 mm以内的原则 ，经分析统计出各油缸在恒载作用 下的项升力，见表1 。可见油缸最大项升力为3 3 7 k N，故爬 升工况中油缸项升能力满足要求。 表1 各油缸顶升力～ 编号 N心i 编号 N n r N 编号 N 心I 编号 N l 3 1 8 1 O 1 4 0 1 9 1 9 2 2 8 3 0 5 2 2 9 1 1 1 2 8 4 2 0 3 1 2 2 9 2 8 “7 3 1 9 3 1 2 3 1 5 21 3 1 9 3 0 3 0 4 4 2 5 9 1 3 3 3 3 2 2 2 5 6 3 1 2 6 7 5 3 0 3 1 4 2 7 9 2 3 2 “1 8 3 2 3 3 7 6 28 2 1 5 2 7 7 2 4 2 9 1 3 3 3 2 4 7 2 9 2 1 6 3 3 0 2 5 1 3 8 3 4 31 3 8 3 0 8 1 7 2 6 8 2 6 2 5 1 3 5 3 2 5 9 2 3 8 1 8 3 3 2 2 7 3 2 0 3 6 3 0 0 应力比计算结果如图9 所示。除个别杆件应力比超过 0 ． 6 以外 最大应力比为0 ． 6 5 4 ，发生在 最上层角部的立柱 处 ，多数杆件应力比均控制在0 ． 6 以内，满足要求。 模架结构竖向变形如图1 0 P R 示，最大竖向变形发生在 悬挑长度较大的4个角点处 ，约为2 6 ． 4 mm。钢平台系统中 间部分最大竖向变形发生在其中间部位 ，约为1 2 ． 1 mm。 两 方向水平位移如图 1 1 、图1 2 所 示 ，最 大变形值 约 1 6 ． 7 mm。施工过程中当风力超过6级时即停止顶升 ，实际 变形值将小于计算值 ，故模架结构具备足够的安全储备。 图9 爬升工况承重结构应力 比 一 图1 O 爬 升工况钢平台竖向变形 单位 mm 图1 1爬升工况肪向水平位移 单位 mm 图1 2 爬升工况Y 方向水 平位移 单位 mm 3 ． 3 变形后模型计算结果及分析 正常工作状态中搁置筒架支撑共设2 4只牛腿固定在核 心筒结构上 ，爬升状态 中共设2 4只液压油缸共同项升模架 装备。 3 ． 3 ． 1 正常工作 工况 应力比计算结果如图1 3 所示。多数杆件应力比均控制 在0 ． 7 以内 ，立柱的应力比最 大为0 ． 7 7 4 ，发生在最上1层角 部的立柱处。模架变形后 ，有7根连接立柱的小梁应 力比 超过1 ．O ，故建议在变形后加固这些小梁。 竖向变形如图1 4 所示 ，最大竖向变形发生某2个悬挑 角点处，约为3 5 ． 1 mm。相比变形前模型 的计算结果，最 大竖 向变形有所减小 ，原 因在于变形较大的4个角点 已被 拆除。钢平台系统中间部分的最大竖向变形发生在其 中间 部位，约为1 2 ． 2 5 mm。 图1 3 正常工作工况承重结构应力 比 f 图1 4 正常工作 工况钢平 台竖 向变形 单位 mm 两 方 向水 平 位移 如 图 1 5 、 图 1 6 所 示 ，最 大 约 为 3 1 - 7 mm。与变形前的模 型计算结果相比，最大位移略有 增大，原因在于变形后模架结构抗侧刚度有所减弱。 j j { 0 嚣 髭 嚣 J 雷 ；L 图1 5 正常工作工况X 方 向水平位移 单位 mm 图1 6 正 常工作工况y 方向水 平位移 单位 mm 3 ． 3 ． 2爬 升 工 况 爬升工况中 ，结构恒载总计6 6 5 6 k N 除此之外 尚有 少量设备、操作人员等活荷载 ，约5 0 k N 。动力系统的 总载荷为4 5 0 X 2 4 1 0 8 0 0 k N 6 6 5 6 k N，爬升能力满足要 求。在恒载作用下各油 缸顶升 力见表2 ，最大 为3 6 7 k N 4 5 0k N，满足要求。 表2 各 油缸顶升力J v 编号 N n rN 编号 N ， k N 编号 N r N 编号 N ， 1 3 1 2 7 1 8 3 1 3 2 2 9 1 9 3 6 7 2 2 4 0 8 2 5 0 1 4 3 1 1 2 0 2 8 9 3 1 9 O 9 1 9 9 1 5 l 7 6 2l 3 5 7 4 2 6 5 1 O 3 1 1 1 6 2 5 5 2 2 3 6 6 5 3 0 9 1 1 1 8 1 1 7 3 3 7 2 3 3 5 9 6 2 2 4 1 2 2 4 7 1 8 3 6 3 2 4 3 3 8 应力比计算结果如图1 7 所示。除个别杆件应力比超过 l 2 0 1 4 4 B u i l d i n g Co n s t r u c t i o n I 3 8 7 凳 蓦 蒜 篓 I一 ■ 闷 口 燃 函 ⋯■ _z．|一 巍 暑 ■ 甚 l二■ 饕 挚 篓誊 一 一 _ 案 季 气 霉 鑫 图2 4 钢牛腿y o n Mi s e s 应力 单位 MP a 4 ． 2 混凝土墙体牛腿节点受力分析 此节点构造中，一般通过配置间接钢筋以增强混凝土 结构 的局部承压能力。由于钢牛腿结构附墙时，混凝土的 强度并未达到设计值 ，故需根据混凝土的实际养护龄期选 择合适 的强度设计值进行局部承压验算。根据以往经验 ， 当施工标准楼层时，牛腿部位 的混凝土 已养护7 8 d ，混 凝土强度等级可达到C 3 O C 4 0 ，计算时可按C 3 0 取值 。当 进行特殊楼层 伸臂桁架层 施工时 ，牛腿部位 的混凝土 养护龄期为4 5 d ，混凝土强度等级可达 lJ C 2 5 一 C 3 0 ，计 算时可按C 2 5 考虑。 5 结语 筒架 与筒架 交替支撑 式整体 钢平 台模 架装备 ，是适 用于高层混凝土结构施工 的一种新型模架装备 ，对建造过 程 中混凝土结构体型发生变形的情况具有较强的适应性。 本文以上海中心大厦核 心筒结构施工为背景 ，对施工中这 种新型模架装备的2种典型体 型，分别建立有限元计 算模 型 ，并在正常工作工况及爬升工况下对其受力性能分别进 行 了分析。 ． 本文主要得到了以下结论 a 在整个建造过程中模架结构的受力与变形均满足 要求，安全可靠。 b 模架装备重要支承节点 包括搁置筒架支撑与 爬升筒架支撑 的钢 牛腿 、混凝土墙体牛腿节点等 的受力 均满足要求。 C 模架装备在施工时应采取一系列措施 ，保证模架 结构的实际受力状态与计算假定一致。 本文的研究工作为顺利实现上海 中心大厦核心筒结构 的建造提供 了依据 ，也为同类脚手模板系统的设计计算提 供了参考。 鸣谢 本项研究工作得到了上海市科学技术委员会的大力资 助，资助课题名称为 上海高大结构建造工艺与装备工程技术 研究中心，编号为1 2 DZ 2 2 5 1 5 0 0 。 一I 0 0 0 0 [ I ]骆艳斌． 超高层建筑整体钢平台模板体 系施工技术与动办 }生 能 研究[ D ] ． 上海 同济大学， 2 0 0 6 ． [ 2 ]龚剑， 胡西焕， 周虹， 等． 钢柱支撑式整体 自升钢平 台脚手模板 系 统及其施工方法 中国，C N1 0 1 1 9 1 3 8 2 [ P 】 ．2 0 0 8 - 0 6 0 4 ． 【 3 】范庆 国， 龚剑 ． 金 茂大厦主体结构施 工 上 【 J ] ． 上海建设科技 ， 1 9 9 8 6 7 - 9 ． [ 4 ]范庆 国， 龚剑 ． 金茂 大厦主体 结构施 工 下 [ J ] ． 上海建设科技， 1 9 9 9 1 2 6 - 2 8 ． [ 5 ]龚剑， 周涛． 上海环球金融 中心核 心筒结构施 工 中的格构柱支 撑式整体 自升钢平台脚手模板 系统设计计算方法研究[ J ] ． 建筑 施工． 2 0 0 6 1 2 9 5 9 - 9 6 3 ． [ 6 ]龚剑， 周虹， 李庆， 等． 上海环球金 融中心主楼钢筋混凝土结构模 板工程施工技术[ J ] ． 建筑施工， 2 0 0 6 1 1 8 5 5 - 8 5 9 ． [ 7 ]林锦胜， 吴欣之， 龚剑， 等． 广州新 电视塔结构施工关键技术[ J ] ． 建 筑施工．2 0 0 9 1 1 9 3 5 - 9 3 7 ． [ 8 ]龚剑， 朱毅敏， 周虹， 等． 筒架支撑式动力 内置整体顶升钢平 台模 架体 系 及施工方法 中国， C N 1 0 2 6 6 1 0 3 9 A [ P ] ． 2 0 1 2 0 9 1 2 ． 上接第3 8 2 页 核心筒 的施工难题 ，确保 了项 目安全、高效、快速施工 ， 为项 目的顺利实施提供 了重要支撑。产生 了良好的社会效 益和经济效益 ，也符合国家可持续发展 的政策，可为类似 的超高层建筑施工提供很好的借鉴 。 鸣谢本项研究工作得到了上海市科学技术委员会的大力资 助，资助课题名称为 上海高大结构建造工艺与装备工程技术 研究中心，编号为1 2 D Z 2 2 5 1 5 0 0。 一o 0 0 0 【 1 ]骆艳斌． 超高层建筑整体钢平 台模板体系施工技术与动力J }生能 研究[ D ] ． 上海 同济大学， 2 0 0 6 ． [ 2 】龚剑， 胡西焕， 周虹， 等． 铜柱支撑式整体 自升钢平台脚手模板 系 统及其施 工方法 中国， C N1 0 1 1 9 1 3 8 2 [ P ] ． 2 0 0 8 - 0 6 - 0 4 ． 【 3 ]龚剑， 周涛． 上海环球金融 中心核 心筒结构施工 中的格构柱支 撑式整体 自 升钢平台脚手模板 系统设计计算方法研究[ J ] ． 建筑 施工．2 0 0 6 1 2 9 5 9-9 6 3 ． [ 4 ]龚剑， 周虹， 李庆， 等． 上海环球金 融中心主楼钢筋混凝土结构模 板工程施工技术[ J ] ． 建筑施工， 2 0 0 6 1 1 8 5 5 - 8 5 9 ． [ 5 ]林锦胜， 吴欣之， 龚剑， 等． 广州新 电视塔结构施工关键技术[ J ] ． 建 筑施工． 2 0 0 9 1 1 9 3 5 - 9 3 7 ． [ 6 ]丁洁民， 巢斯， 赵 昕， 等． 上海中心大厦结构分析 中若干关键 问题 [ J ] ． 建筑结构学报， 2 O L O 6 1 2 2 - 1 3 1 ． [ 7 ]龚剑， 朱毅敏， 周虹， 等． 筒架支撑式动力 内置整体顶升钢平 台模 架体 系及施工方法 中国， C N1 0 2 6 6 1 0 3 9 A [ P 】 _ 2 0 1 2 -09 1 2 ． [ 8 ]龚剑， 朱毅敏，徐磊． 超高层建筑核心筒结构施工中的筒架支撑式 液压爬升整体钢平台模架技术[ J ] ． 建筑施工， 2 0 1 4 1 3 3 3 8 ． 2 01 4 ． 4 Bl l j 】 di n g c。 I I s 协 l c 廿。 n l 3 8 9 篚髟