高层建筑结构的施工顺序加载分析.pdf

第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 高层建筑结构的施工顺序加载分析 李胜林刘春明林述涛李楚舒 北京金土木软件技术有限公司，北京l O ∞4 4 提要考虑阶段施工顺序加载与一次性加载对结构分析与设计的结果有较大差异，特别是高层建筑和楼层竖向构件 刚度差异较大的结构，其闯题的实质是竖向构件的刚度差异导致竖向压缩变形的改变。竖向构件的位移差将导致水平 构件产生附加弯矩，特别是负弯矩增加较大，此效应逐层增加，一般结构顶部最大。本文通过概念数值分析，阐明了问 题的实质，同时给出实际工程例子在分析与设计两个环节的具体对比分析，说明了E T A B S 采用的阶段施工分析技术的合 理性，有助于工程设计人员掌握相应的处理办法。 关键词施工顺序加载，高层建筑，E T A B s ，S A P 2 0 0 0 引言 高层建筑结构的建造是遵循一定的顺序，逐层或者批次完成的。也就是说以构件自重恒载是随着主 体结构的施工而逐步增加的，结构的刚度也是随着构件的形成而不断增加与改变，也就是说结构的整体 刚度矩阵是变化的。而传统的结构分析方法都是以竣工后的整体结构作为分析对象，将各种荷载一次性 加在结构上进行计算的，计算采用的模型在某些方面与实际情况存在明显不符的结果。通过研究高层建 筑结构的施工过程发现，这主要是因为忽略了模型上的两种重要因素1 内、外柱以及剪力墙等竖向 构件的竖向位移差对内力结果的影响；2 顺序分层施工而引起的分层加载的影响。 在我国的建筑结构设计与施工规程中也明确规定高层建筑进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙 轴向变形宜考虑施工过程的影响。 在以前较多的文献中都阐述了高层建筑的特点，比较了不同的计算方法，提出高层建筑结构的分析 应该考虑荷载的施工顺序及其他因素，尽量选取符合实际施工过程的力学模型【l 训。参考文献【2 】在有限 元变列高解法的基础上，通过改进传统的活动列解法和预条件共轭梯度法，提出并实现了两种快速施工 模拟计算方案。 在一般的结构设计中，工程师很少考虑施工过程对结构设计的影响的。本文从小例子入手，阐述建 筑结构施工过程变形特点，然后分析不同的结构体系，找出一次加载与施工顺序加载的计算差别。 本文采用C S I 系列软件中的E 酣山S 和S A P 2 0 0 0 软件对高层结构进行模拟【4 】，C S I 系列软件的施工过程 的模拟符合结构施工特点，刚度分阶段形成，荷载分阶段施加，逐层找平。其中施工过程中形成不同的 刚度矩阵是阶段施工的主要特点，在施工完毕后，程序能得到构件在不同阶段的内力及变形。当添加一 层构件时，上部节点先定位在起始的节点位置上，下部节点定位在下层已经变形的楼层上，实现了“找 平”过程。这种方法既可以应用到混凝土结构体系，也可以用于钢结构体系。 1 考虑阶段施工竖向变形特点 李胜林，男．1 9 7 7 ．6 出生，工程师，现为中国矿业大学 北京 在读博士研究生 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 以一平面框架为例，8 层，只承受结构重力荷载。分两种情况考虑重力荷载A 为一次加载；B 为刚 度分阶段形成，荷载分阶段施加。为使问题具有代表性，使梁铰接，即结构的竖向刚度全部由柱承担， 梁并不因为柱的不均匀压缩而对结构的竖向刚度产生影响。 一次性加载和顺序施工加载计算出的位移差别较大。楼层越高，位移差别越大。由于位移的累加效 应，一次加载的顶层竖向位移最大。而顺序施工加载由于存在找平，中间层竖向位移最大。并且其竖向 位移关于中间楼层上下对称 图l 与表1 。 宰宰警 ＼／、、。．／ ＼，，、、．／ ＼． ／ ＼ ．／ ＼ ／＼ ／ ＼／＼一／ ＼。 ／’、／ ＼／ ＼／ ＼／＼／ 霉 结构简图一次加载施工加载 O2 ∞4 ∞6 ∞8 ∞ 竖向位咎 _ 图1一次加载与施工加载计算的竖向位移 表l 节点变形 I 姗 节点l节点2节点3节点4节点5节点6节点7节点8 阶段l 1 4 ．5 阶段2 3 3 ．33 3 ．3 阶段3 5 2 ．17 0 ．95 2 ．1 阶段4 7 0 ．91 0 8 ．51 0 8 ．57 0 ，9 阶段5 8 9 ．7 1 4 6 ．1 1 6 4 ．91 4 6 ．18 9 ．7 阶段6 1 0 8 ．51 8 3 ．72 2 1 ．32 2 1 ．31 8 3 ．71 0 8 ．5 阶段7 1 2 7 ．3 2 2 1 ．3 2 7 7 ．7 2 9 6 ．5 2 7 7 ．7 2 2 1 ．31 2 7 ．3 阶段8 1 4 6 ．12 5 8 ．93 3 4 ．03 7 I ．63 7 1 ．63 3 4 ．02 5 8 ．91 4 6 ．1 一次加载 1 4 6 ．1 2 7 3 ．43 8 1 ．94 7 1 ．65 4 2 ．55 9 4 ．66 2 7 ．96 4 2 ．5 误差 O ．0 ％ ．5 ．6 ％ ．1 4 ．3 ％ ．2 6 ．9 ％ _ 4 6 ．O ％．7 8 ．O ％．1 4 2 ．5 ％．3 3 9 ．8 ％ 为了进一步找出施工加载竖向位移的规律，假设独柱无梁的情况下进行顺序施工加载分析，在第n 阶段，计算第i 个节点的位移时，假定第i 一1 节点处进行了找平，即在第i 一1 节点处只有之上的荷载对该 节点位移起贡献；i 节点位移最终结果 i 一1 节点位移 支座位移 i 节点位移； 对于一根柱，其在自重作用下的轴力为三角形分布，因其自重产生的竖向压缩等于在柱顶施加一大 p 小等于柱自重的竖向力的1 ／2 ，推导时令玄2 弘， 1 ’即上柱自重作为下柱柱项荷载时下柱竖向压缩 量为l 。 在第n 阶段 6 。l 刀一1 1 O ．5 ，6 。2 刀一1 1 刀一2 1 O ．5 ，6 。3 刀一2 2 万一3 1 0 ．5 ⋯⋯ ．8 1 0 ． | “十【q m Ⅸ建筑* 目≠m “i2 ∞84 n L ，℃可见，当√ 目 l f 驯柑对中部楼』r ；l ，下对称时，位移结粜相等 崮1 与表】中的分析结果也 得到“葵 。 2 高层混凝土结构一次加载与施工顺序加载典型构件内力的差别 7 R 秘L 怔架鲫力端结构．5 5J 总高2 1 03 米．柑为方制管7 R 凝f 截面。抗艘改防烈度为7 度，I I I _ 燮场地。墙Ⅲ维光单，c 来模拟，楼板为膜巾元，采用刚忡隔板似定 酣2 。川E T A B s914 分别埘此 结构进{ r ，次加拽训搏和施T 加找分析，荷城为构什自E 衙城。施J 二加载模拟一h 每层是个施r 步。 将让托、角柱、与剪力端扣j 芏的粱址远离蛆力墙的粱作为兜掣杜J 川，比较曲种方案的M 刖 表2 。 通过数据对比，”J 卧看⋯ 次加载分析，边桂轴力计算偏小，枉位置越矗筹* U 越夫 2 弯矩筹刖科Ⅳ离敞． ‘下H 1 现抖号的现象，如果采丌】次加找的内力进行设“，则计算结 粜歧偏十保J 1 0 ，2 0 ．3 0 展札 或偏J 小宣个 底层柱 。 * L f f 】 目2 某；E Ⅻ框架剪女镕镕构 表2 边柱内力比较 柱底 t 面视幽 棰E “≮Ⅻr }』2 k N m 蛮ⅫcM 3 k N m a ～u 拽施L ㈨拽∞∞次∞找施L 加拽m Ⅲ＆施【孙溅 5 51 7 ％4 7n3 91 “ 5 0】6 “62 412 7。8 9 4 03 ％6 74 3 15 4．19 3 0 】0 ％ 4 33 61 ％ 、a 鼙囊燃 2 08 ％7- l0 2 撕 7 毫鲻㈣ 】06 ％2 82 7- 3 3 4．3 8 l5 ％ 1 41 4 8 43 10 表3 角柱内力比较 柱底 rr 目L 并坐兰L 羿氅竺牛一 【收加哉施T M 拽l Ⅸ差l 泼加载施1 加载Ⅸt 5 54 8 5- 3 4 4 【4 I ％l 2 5 55 40 7 6 ％ 一8 1 1 - 曩豇日}目Ⅱ肾鼾肌里 k 一 I 一 疆躺剿嬲氍崔{寻哥堪鞋H丑㈡丑訇 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 5 0- 3 2 0 6．2 3 7 6．3 5 ％2 0 89 9．1 1 l ％- 2 7 0．1 3 3．1 0 3 ％ 4 0 8 8 9 3．7 5 0 7 ．1 9 ％2 4 31 7 6 ．3 9 ％- 2 6 7．1 8 l_ 4 8 ％ 3 0．1 4 9 3 1．1 3 3 8 9．1 2 ％2 4 01 9 1．2 6 ％- 2 7 8．2 1 6- 2 9 ％ 2 0- 2 0 9 8 4．1 9 5 8 9．7 ％．2 1 8 ．1 8 1 ．2 1 ％2 7 02 3 6．1 5 ％ 1 0_ 2 6 7 1 5．2 5 6 9 6_ 4 ％1 8 41 6 1．1 5 ％．2 3 0．2 1 7．6 ％ 1．3 1 7 9 0．3 1 2 1 7．2 ％3 56 34 5 ％- 4 0．6 53 9 ％ 比较两种计算方案，可以看出 表3 1 』 一次加载分析角柱的轴力较实际偏大，柱位置越高越明显，5 5 层柱轴力为实际的1 ．4 1 倍； 2 除底层柱外，M 2 弯矩计算明显偏大，位置越高越明显，5 5 层柱M 2 弯矩为实际的4 ．7 6 倍； 3 M 3 的规律与M 2 一致，5 5 层柱的M 2 弯矩为实际的5 ．1 5 倍。 对于梁构件，比较其弯矩及剪力，根据不同构件的受力特点，取梁上不同位置进行比较。 表4 远离剪力墙梁的弯矩与剪力 弯矩 k N m 剪力 k N 楼 一次加载顺序施工 误差 一次加载顺序施工 误差 左跨右左跨右 层左端跨中右端左端右端左端右端左端右端 端 中 端端 中端 5 5- 2 1 61 2 8 鬟 缨 一6 51 3 0霪拼霪．2 3 1 ％2 ％ 瑟3 嘲 一1 6 6 7 7 一1 1 51 2 6_ 4 5 ％3 9 ％ 5 0．3 0 51 3 89 9．1 9 41 2 41 5．5 7 ％．1 2 ％- 5 6 3 ％．1 9 34 9．1 5 88 3．2 2 ％4 l ％ 4 0一3 5 41 6 51 5 2．3 2 61 6 21 4 38 ％．2 ％．6 ％．2 1 12 8．2 0 53 4．3 ％1 8 ％ 3 0．3 2 6 1 5 4 1 3 6．3 3 7 1 7 21 6 0 3 ％ 1 0 ％ 1 5 ％ ．2 0 43 3．2 l O2 63 ％ - 2 5 ％ 2 0- 2 9 l1 3 71 0 33 1 91 6 01 4 29 ％1 4 ％2 8 ％．1 9 l4 5．2 0 33 36 ％- 3 8 ％ l O．2 2 91 1 85 4 ．2 8 21 4 41 1 5 1 9 ％1 9 ％5 3 ％．1 7 06 3．1 9 2 4 11 1 ％ ．5 l ％ 1．9 61 1 5石2．1 1 81 1 9．3 l1 9 ％4 ％．1 0 3 ％．1 2 31 1 0．1 3 3l o o8 ％- l O ％ 对于远离剪力墙的梁 表4 来讲，一次加载分析计算得出的内力较顺序施工分析 1 端弯矩差别离散较大，部分梁一次加载分析计算出的弯矩较实际内力相差较大，比如5 5 层 构件左端较施工加载大2 ．3 1 倍，右端小1 ．3 6 倍； 2 剪力差别也无太多规律可言，离散性较大。 表5 与剪力墙连接梁的弯矩与剪力 弯矩 k N m 剪力 蝌 楼 一次加载 施工加载误差 一次加载 施工加载误差 连接 层连接端远离端远离端连接端远离端连接端远离端连接端远离端连接端远离端 端 5 53 6 4 ．1 2 3 4 4 7 9 ．7 7 8 2 4 ％ ．5 9 ％3 6 4．1 2 3 44 7 9．7 7 82 4 ％ ．5 9 ％ 5 05 2 4．1 4 1 l5 4 0一9 4 83 ％4 9 ％5 2 4．1 4 1 l5 4 0．9 4 83 ％_ 4 9 ％ 4 05 2 1．1 3 8 25 3 2．1 0 9 32 ％- 2 6 ％5 2 1．1 3 8 25 3 2．1 0 9 32 ％．2 6 ％ 3 05 2 1．1 3 2 25 2 8．1 1 6 9 l ％ 一1 3 ％5 2 1．1 3 2 25 2 8．1 1 6 91 ％一1 3 ％ 2 0 5 2 2．1 2 1 95 2 7．1 1 6 41 ％．5 ％5 2 2。1 2 1 95 2 7 - 1 1 6 4 l ％．5 ％ 1 05 2 3一1 0 8 05 2 7，1 0 7 6 1 ％05 2 3．1 0 8 0 5 2 7．1 0 7 61 ％O l 5 2 8．9 0 35 3 2．9 0 81 ％l ％5 2 8．9 0 35 3 2．9 0 81 ％1 ％ 与剪力墙相连的梁 表5 较远离剪力墙的梁，弯矩差别减小，一次加载计算的搭接在剪力墙位 置处的梁弯矩要小于实际弯矩，而远离端则要大于实际弯矩；表现在剪力上，两端的弯矩均大于实际 剪力。 ．8 1 2 一 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 从本质上来讲，结构是否考虑阶段施工体现的内力差别最主要还是由于竖向构件墙柱的压缩量不 同造成的。对于梁来讲，由于其柱支撑体系不一样的位移沉降造成了内力的差别。在实际结构设计中， 其对配筋的影响不能简单通过对单一自重工况的计算就能评价得出。下面从设计配筋方面进行比较。 3 高层混凝土结构考虑施工顺序加载对设计配筋的影响 由于篇幅的限制，这里对上述结构只比较梁的配筋。可以看出梁的抗弯配筋 表6 1 远离剪力墙的梁的抗弯配筋相差很小，误差在l O ％以内； 2 与剪力墙相连的梁的配筋差别很大，在3 0 、4 0 及5 0 层采用一次加载分析时，梁截面能力 不足，而采用顺序施工时，截面满足要求。相对来讲，底层梁配筋相差不大。 表6 梁的抗弯配筋 远离剪力墙的梁 与剪力墙连接的粱 层 计算方法 顶部配筋 删n 2 底部配筋 皿m 2 顶部配筋 I 砌2 底部配筋 舢m 2 数左端跨中右端左端跨中右端左端 跨中右端左端跨中右端 一次加载 2 4 0 01 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 0 2 4 0 0构造4 7 6 87 7 2 52 4 l O9 6 04 7 0 6 5 5施工加载2 4 0 01 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0构造2 4 2 55 8 8 63 1 4 21 9 7 22 9 4 3 误差 O O 0 O O 0撑9 7 ％3 1 ％．2 3 ％．5 1 ％6 0 ％ 一次加载 2 4 1 51 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0构造5 7 0 0超筋3 6 6 11 4 0 75 7 9 8 5 0施工加载 2 4 0 01 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0构造3 2 5 26 6 1 63 7 7 l2 0 9 03 5 9 7 误差 l ％O0OO0 7 5 ％ 撑 一3 ％一3 3 ％6 1 ％ 一次加载2 6 1 21 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0构造5 5 4 8超筋3 6 3 01 4 4 75 6 2 6 4 0 施工加载 2 6 9 21 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0构造 3 9 6 17 3 0 l3 7 0 81 8 8 54 2 8 2 误差．3 ％00OOO撑4 0 ％撑．2 ％．2 3 ％3 l ％ 一次加载2 7 8 3 1 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0构造 5 1 5 5超筋3 6 2 61 5 4 65 3 1 3 3 0 施工加载 2 9 4 61 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0 构造 4 3 1 77 6 2 63 6 7 81 7 6 64 6 0 7 误差．6 ％O O O 0 O 撑 1 9 ％群．1 ％．1 3 ％1 5 ％ 一次加载 2 6 6 21 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0构造4 4 6 37 7 5 03 6 3 01 7 0 44 7 3 1 2 0 施工加载2 8 5 21 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0构造4 1 7 07 4 9 33 6 7 31 7 9 74 4 7 4 误差 ．7 ％0O00O撑7 ％3 ％．1 ％ ．5 ％6 ％ 一次加载2 4 0 01 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0构造3 5 4 16 8 8 83 6 4 01 9 0 93 8 6 9 1 0 施工加载 2 4 2 61 8 0 02 4 0 02 4 0 01 8 0 02 4 0 0 构造3 5 1 96 8 7 0 3 6 6 9 1 9 2 93 8 5 1 误差．1 ％OOOOO撑1 ％O一1 ％一1 ％1 ％ 一次加载 3 6 7 91 8 0 03 2 1 3 3 2 5 4 1 8 0 0 2 9 6 2构造3 6 7 7 6 4 l l3 6 8 4 2 2 1 33 1 7 6 1 施工加载 3 7 7 21 8 0 03 1 5 83 1 7 71 8 0 03 0 0 7 构造 3 6 9 36 4 2 83 7 1 42 2 2 23 1 9 5 误差_ 3 ％0 ．0 ％2 ％2 ％O．2 ％群OO．1 ％0．1 ％ 表7 梁的抗剪配筋 远离核心筒梁 Ⅱ皿2 ／m 与核心筒连接梁 m m 2 ／m 楼 一次加载施工加载 误差一次加载施工加载 误差 层 左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端 5 51 0 2 11 0 2 l1 0 2 l1 0 2 l1 0 2 l1 0 2 10OO8 1 71 4 0 21 6 1 28 1 72 8 9 83 2 9 5O ．5 2 ％．5 l ％ 5 01 0 2 11 0 2 l1 0 2 ll 1 0 51 0 2 11 0 2 1 ．7 ％O 0 超筋超筋超筋O ．8 7 3 6 5 l 4 0 4 8 4 01 0 6 21 0 2 l1 0 2 11 4 6 01 1 4 l1 0 2 1．2 7 ％- l l ％0 超筋超筋超筋 1 0 7 43 8 “4 2 4 0 8 1 3 ． 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 3 01 2 5 7l 1 0 91 0 2 l1 7 0 61 4 7 91 0 2 1．2 6 ％．2 5 ％0 超筋超筋超筋 1 1 9 53 3 5 43 6 8 4 ．2 5 ％ 2 01 1 8 41 0 3 61 0 2 l1 6 3 71 4 1 01 0 2 1．2 8 ％- 2 7 ％O8 1 72 7 2 32 9 8 21 1 4 43 2 9 93 6 3 0．2 9 ％．1 7 ％．1 8 ％ l O1 0 2 11 0 2 l1 0 2 l1 3 6 61 0 5 41 0 2 1．2 5 ％．3 ％O8 1 72 4 3 52 6 9 49 1 0 3 0 7 2 3 4 0 2．1 0 ％ ．2 l ％- 2 l ％ 18 1 72 8 3 83 0 9 82 3 4 42 0 3 22 1 8 7．6 5 ％4 0 ％4 2 ％2 0 5 81 8 9 l2 0 3 71 1 5 04 0 3 44 4 3 l- 7 9 ％．5 3 ％- 5 4 ％ 从表7 中可以看出；抗剪配筋两种计算方案差别较大，一次加载分析下的抗剪配筋明显偏小或截 面不足 出现超筋 。 4 高层框剪混合结构考虑阶段施工 一框架剪力墙混合结构，高1 9 6 ．7 m ，4 9 层。剪力墙核心筒部分 包含梁 为混凝土结构，外围 结构为钢框架结构，搭接在混凝土剪力墙的钢梁采用铰接形式。墙用三维壳单元来模拟，楼板为膜单 元，采用刚性隔板假定。用E T A B s9 ．1 ．4 分别对此结构进行了一次加载计算和施工模拟分析 恒载工 况 。施工模拟中，每层是一个施工步。 表8 柱内力比较 柱底 边柱 中柱 弯矩M 2弯矩M 3弯矩M 2弯矩M 3 楼 轴力 1 m 轴力 蝌 k N m 1 d 、『 m 1 N o m k N m 层 一次 施工 一次 施工一次施工一次施工一次施工 一次 施工 ● 加载加载加载加载加载加载加载加载加载加载加载加载 4 73 9 7_ 4 3 41 0 53 21l1 0 6．2 5 51 9 l3 24 21 0 4 0．2 2 0 1- 2 3 3 l2 71 37．1．1 2 1 8．1 7 0 07 93 43 31 8 3 0．5 0 2 2．5 1 4 8．8 422 11 23 5 0 l- 4 0 9 33 573 01 9 l O ．1 2 0 9 6．1 2 2 6 9 4 ．3 7 1 31 8．9 5 0 5．1 0 0 6 52 952 31 7 1．1 6 6 9 3．1 6 8 8 8- 6- 21 81 5．1 3 3 2 9．1 3 8 4 81 93 62 73 8 教 标准层平面立面视图 图3 某框剪混合结构 表9 梁的弯矩 远离剪力墙的梁 k N m 与剪力墙连接的梁 k N m 一次加载施工加载一次加载施工加载 层 左端 跨中右端左端跨中右端跨中右端跨中右端 数 4 7．1 0 53 98_ 6 72 8．3 31 4 l1 0 76 6．3 4 4 0．7 33 2- 2 l- 7 93 0_ 2 01 2 88 38 98 3 0 4 53 l- 3 4．5 3 3 0 - 2 7 7 93 6 8 ．1 6 l O- 2 l2 2．2 4．2 l2 2．2 56 0- 2 66 3- 2 2 l - 7 47 9．7 6．7 67 8 _ 7 51 7．3 01 8- 6 - 8 1 4 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 两种计算方法中，一次加载造成的压缩量累计，进一步放大了由于竖向构件刚度不同而产生的竖 向变形的差异。由于竖向构件压缩量的不同，引起造成梁及柱端弯矩可能存在差别，两者之差有正有 负。总的来讲，有如下规律 表8 1 较一次加载，边柱与中柱轴力增大； 2 一般情况下，较一次加载，各柱的弯矩较小。但存在异常情况，即顺序施工计算的弯矩大 于一次加载的情况，甚至方向改变。 提取梁的两端及跨中弯矩，取远离和连接剪力墙的梁作为典型构件。可以看出 表9 1 两种方法计算出的弯矩差别较大，楼层越高，差别越大； 2 剪力墙附近梁内力相对外层梁来讲，弯矩差别更大； 3 实际结构中，梁与剪力墙相连的部位一般为铰接形式，这样就可以减少不均匀压缩产生的 附加内力，尤其是钢框架结构。 由于篇幅的限制，本节只给出了混合结构工程实例在自重恒载下的对比，最终的设计结果的对比 可以参见上节的分析对比。 5 结论及展望 通过简化模型的概念数值分析和实际工程实例对比，可以清晰地看出，对于高层建筑这样的楼层 竖向构件刚度分布不均匀的结构，由于存在竖向构件压缩差，可以导致一次性加载与实际的施工顺序 加载有较大的差异。竖向构件刚度的差异导致了压缩变形差，进而导致水平构件产生附加弯矩，在某 些特定的部位 如与内筒相连的梁，结构上部等 ，甚至可以导致内力分布的改变。 因此，对高层这样的结构，应该充分考虑施工顺序加载对最终设计的影响。 E T A B S 和S A P 2 0 0 0 采用了符合实际情况的施工顺序加载方式，虽然在计算时间上比一次性加载 要更长，但得到的结果确实是符合结构实际的受力状态，为结构的安全提供了很好的保障。 S A P 2 0 0 0 从V 1 0 版本开始就加入了最新的求解器 称为高级求解器 ，计算速度更加快捷，尤其 是对于含有大量类似子结构的结构物，计算速度明显增加。上面所示的框筒结构，共有1 2 1 7 3 个框架 单元，7 8 6 2 个壳单元，在标准求解器下，运行施工分析耗时3 3 分4 2 秒，采用高级求解器时为2 0 分 3 4 秒，提高效率近4 0 ％。 对于施工过程模拟，还应该考虑混凝土的收缩与徐变、混凝土的龄期效应、钢筋的松弛，以及有 预应力钢筋时的预应力损失等，并且根据施工的特点能够自由地定义结构和荷载的施工添加方式， S A P 2 0 0 0 可以综合考虑上述效应。 参考文献 【l 】聂春戈，孙树立，陈斌。袁明武，陈璞，快速实用施工模拟分析的实现，土木工程学报，2 0 0 6 ； 2 2 l ～2 6 【2 】李浩，唐圣业，陈璞，两种高层建筑旅工模拟快速计算方案，工程力学，2 0 0 6 ； 7 8 7 罐9 2 【3 】喻元林，李云贵，恒载作用下混凝土结构的施工模拟计算，建筑结构，2 0 0 6 ；第3 6 卷增刊5 - 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