深圳平安金融中心施工模拟研究*1

李秋胜，汪　辉

(1．湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙　410082；2．香港城市大学 建筑学及土木工程系,香港　999077)



深圳平安金融中心施工模拟研究*1

李秋胜1,2†，汪辉1

(1．湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙410082；2．香港城市大学 建筑学及土木工程系,香港999077)

针对超高层建筑在传统模拟过程中未考虑施工过程和时变荷载效应的问题，本文以在建的中国第一高楼——深圳平安金融中心为工程背景，用Midas/Gen软件将结构分成了25个施工阶段进行了施工全过程模拟.研究了考虑收缩徐变作用下核心筒和巨柱的竖向累积变形规律及其变形差异．模拟结果表明，超高层建筑中混凝土收缩徐变引起的变形约占总变形的一半，其影响不能忽略；同时研究了结构的带状桁架、伸臂桁架、巨型斜撑和V型支撑等关键部位随施工阶段的应力变化规律.结果显示结构不同位置的杆件受力情况不同，桁架层的弦杆应力随施工阶段变化较小而腹杆应力随施工阶段变化较大，结构设计中可针对不同受力的构件设计不同截面.结构竣工后杆件所受应力均小于材料强度设计值.

超高层建筑；施工模拟；收缩徐变；竖向变形

超高层建筑施工过程中，结构在自重作用下以及受混凝土收缩、徐变影响将产生较大的竖向变形.特别是对超高层建筑的核心筒和外框，两者的材料和荷载有较大的差异，在施工期间核心筒和外框柱的竖向变形会造成两者产生较大的变形差[1].此外，超高层建筑核心筒和外框架施工并不是同步进行的，这会进一步造成两者间的差异，内外筒的差异变形会对结构的一些关键节点和杆件连接产生不利的影响[2].由于结构本身是一个时变体系，结构的材料特性和荷载都随施工过程处于不断变化当中，如果没有考虑到施工阶段、材料强度的发展以及混凝土的收缩、徐变等非荷载效应的影响，通过计算软件建立的结构模型和实际的结构效应将存在相当大的差异[3-5].

对于深圳平安金融中心这样的超高层建筑，在施工期间，结构形态、内力以及约束都在不断地发生变化.结构内力与变形具有时空变化特性，即结构内力最大值并非发生在同一时刻，在不同的施工阶段，结构内力与变形的最大值可能发生在不同的部位.因此，为保证施工期间的安全性和可行性，应对结构进行施工过程的模拟分析，研究结构变形和关键杆件的变化规律.本文结合深圳平安金融中心项目，利用结构分析软件MIDAS/GEN对施工阶段结构的竖向变形差异进行了研究，同时对结构关键构件如巨型斜撑,伸臂和带状桁架等主要构件进行了内力分析，确保施工过程中结构的可靠性.

1　工程介绍

1.1项目概况

深圳平安金融中心(图1)位于深圳市福田区，福华路和益田路交汇处西南角，地处深圳市CBD中心区,是深圳市又一标志性建筑.总建筑面积为460 665m2，建筑分地下5层，地上118层，标准层层高4.5m，结构含塔尖总高度为660m.平安国际金融中心是集超甲级写字楼，5星级酒店，时尚购物，文化娱乐及观光为一体的综合性超高层建筑.主塔楼外轮廓从底部向上呈曲线变化，大楼从首层平面尺寸约为60m×6 0m开始，由正方形两边向上逐渐收缩而成，在100层以上尺寸收缩到约为46m×46m.中央核心筒平面是尺寸约为30m×30m的矩形，内含所有垂直交通运输、设备竖井和服务空间等.

1.2结构组成

塔楼结构(图1(b))的主要抗侧力体系是由型钢-钢筋混凝土核心筒、巨型外框架.型钢-钢筋混凝土内筒在墙体四周及脚部埋设型钢柱.巨型外框架主要包含8根巨柱、7道空间带状桁架、4道伸臂桁架、巨型钢斜撑和角部V形撑等.巨型柱采用型钢混凝土，尺寸从底部6.5m×3.2m到顶部2.0m×2.0m逐渐递减.7道空间带状桁架和平面角桁架分别位于每个区的设备层，均与巨柱连接，形成巨型框架.巨型钢斜撑和V型支撑跨越多个楼层，连接巨柱，作为抗侧力体系的第二道防线，以提高整体结构的抗侧刚度.外伸臂钢桁架沿塔楼高度设置4道，将核心筒与巨柱连接.塔楼楼盖由型钢梁、混凝土楼板构成，连接内筒与巨柱的型钢梁两端刚接，其余型钢梁两端铰接[6].

(a) 实物图(b) 结构示意图

图1平安金融中心实物图，结构示意图

Fig.1ArchitectureandstructuralplanofShenzhenPinganIFC

2　有限元模型建立

2.1施工步的划分与子模型的建立

平安金融中心施工过程中，施工总体以核心筒为核心，外框架及楼板协调依托进行，即相互依托和配合.外框巨柱采用逐节吊装，整节浇筑的施工方案.由于混凝土核心筒采用爬模施工工艺，因此施工过程中核心筒领先外框架进行.

按照现场实际施工情况，分核心筒，核心筒楼板，外框架(包括巨柱和外框钢结构)和外框楼板四部分进行施工模拟，核心筒领先外框架15层，外框架领先外框板5层，外框板领先核心筒板5层，总共划分为25个施工阶段.图2列出了其中5个施工阶段的子模型，主5个施工阶段的施工进度如表1所示.

图2　施工阶段子模型Fig.2　 Models of construction stages表1　各阶段施工进度Tab.1　Construction progress of stages

施工阶段核心筒/层核心筒楼板/层外框架/层外框楼板/层第5阶段35101520第10阶段第15阶段6085356040654570第20阶段110859095第25阶段114114114屋顶

2.2施工模拟

在施工模拟过程中，主要考虑的荷载包括结构自重、塔吊和爬模的荷载、施工活荷载和收缩徐变等[7-8].结构自重是施工中主要承受的荷载，Midas/Gen软件根据结构构件的几何信息以及材料密度等自动进行计算.结构施工过程中的塔吊荷载、爬模系统荷载等通过墙体预留的施工洞传递至混凝土核心筒，在模型中以集中力的方式加到核心筒中.施工活荷载根据实际施工状况采用2.5kN/m2.施工过程中考虑混凝土材料收缩，徐变特性，均采用《中国公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)中混凝土的收缩徐变模型，其28d抗压强度为40MPa，龄期为3d.列举核心筒墙体强度等级C60的收缩和徐变系数分别如图3和图4所示.

施工进度模拟按照现场实际情况，普通层4d一层，桁架层8d一层.施工过程中伸臂桁架铰接，待结构主体施工完毕后刚接，其余结构杆件节点施工过程中均为刚接.

时间/d图3　徐变系数Fig.3　Coefficient of creep

时间/d图4　收缩系数Fig.4　Coefficient of shrinkage

3　结果分析

3.1结构施工完毕结构各层竖向累积变形规律

本节选取巨柱和核心筒，在考虑混凝土收缩徐变的情况下，分析了最后施工阶段即结构竣工后巨柱和核心筒沿塔楼高度方向各层的竖向变形累计变化值[9]，并且与不考虑施工过程即一次性加载的结果进行了比较.巨柱和核心筒竖向变形分析选取位置如图5所示，其两种工况下各层变形沿高度分布规律和各层核心筒和巨柱的变形差分别如图6和图7所示.

如图6所示，考虑施工过程的施工模拟工况下核心筒和巨柱竖向变形呈现为锯齿波动，这是由于结构以5层为一个施工段逐步推进，在同一个施工段内，上层变形总是大于下层变形.从图中可以看出，巨柱和核心筒各层的累积竖向变形规律大体相同，都是先增大后减小，呈鱼腹型，这是考虑了混凝土浇筑时找平至设计标高后产生的结果.累积竖向变形最大值发生在结构中间层附近，核心筒最大变形为76.77mm，位于54层；巨柱最大变形为64.45mm，位于64层.

图5　核心筒和巨柱分析位置示意图Fig.5　Analysis positions of columns and corewalls

层数图6　结构竣工时巨柱和核心筒各层竖向变形Fig.6　Vertical cumulative deformation of mega columnand corewalls in construction completion stage

层数图7　结构竣工时核心筒与巨柱各层竖向变形差Fig.7　Vertical deformation difference of mega columnand corewalls in construction completion stage

而对于不考虑施工过程的一次性加载工况，其各层竖向变形沿楼层一直增大，最大值发生在结构顶部.核心筒最大变形为91.10mm，巨柱的最大变形为89.72mm.对比可知，未考虑施工过程的模拟由于荷载一次性加载而并非分阶段，没有考虑到施工过程中的找平，使得其与考虑施工过程的结果有很大的差别，存在一定的误差.因此，对于超高层建筑进行模拟分析时，应考虑施工过程的影响从而使结果更接近于实际施工的状态.

图7表示的是核心筒减去巨柱所得的竖向变形差.从图中可以看出，考虑施工阶段的核心筒变形大于巨柱的竖向变形，累积竖向变形差随着楼层的增高也逐渐增大，在塔楼上部有下降趋势.当核心筒领先外框架层数为15层时，变形差最大为25.09mm，位于104层.对于不考虑施工过程的工况来说，由于未考虑核心筒和巨柱施工层数的差异，其各层竖向变形差很小均在1mm左右.

文献[2]同样对平安金融中心的竖向变形进行了模拟分析，结构施工完毕时竖向变形沿楼层高度分布规律与本文施工模拟的工况相同，都是呈鱼腹型，最大值发生在结构的中部.但文献[2]模拟结构竣工后的累积竖向变形最大值为：核心筒103mm，位于59层；巨柱87mm，位于64层，并且核心筒和竖向变形差最大为18mm.与本文比较，核心筒和巨柱的竖向变形最大值相差了20mm左右，竖向变形差减小了约7mm.其原因为文献[2]与本文采用的模拟软件和收缩徐变模型的不同，并且建模过程中的计算假定和简化以及施工过程划分的不同也会对竖向变形造成差异.对于竖向变形差来说，本文模拟时根据现场施工情况选取核心筒领先外框巨柱15层，文献[2]为核心筒领先巨柱3层，因此两者的竖向变形差有差异.由上述分析可以看出，不同的模拟软件和收缩徐变模型使竖向变形存在一定差别，但其变化规律却相似.

3.2结构累积竖向变形组成

从图8各层累积的竖向变形组成成分可以看出，由弹性变形产生的累积竖向变形是主要组成部分，徐变变形所占比例次之，而收缩变形所占比例最小.各部分所占比例如表2所示,在结构竣工时，收缩徐变引起的竖向变形总和占总变形的一半以上.可以看出超高层建筑中收缩徐变引起的结构竖向变形较大，而收缩徐变引起的竖向变形将会引起结构的附加内力，因此在进行结构分析时不能忽视收缩徐变对结构竖向变形的影响.

对于竖向变形的差异，在设计结构构件时应尽量使得竖向构件的压应力水平接近，同时设计中可以考虑构件变形预调；在施工中也可以采用找平补偿的方法以达到设计标高，对于核心筒和巨柱的连接杆件可采取先铰接后刚接以消除附加内力的影响，这样才能保证外部结构的安装定位准确，达到设计要求的目标[10-13].

层数图8　核心筒各层累积竖向变形组成Fig.8　Constituents of vertical cumulativedeformation of corewalls表2　累积竖向变形组成比例Tab.2　Proportion of vertical cumulative deformation

变形比例/%弹性变形48～60徐变变形36～42收缩变形4～10

3.3结构关键部位施工模拟分析

平安金融中心主体结构采用型钢-混凝土核心筒和巨型外框架.其中外框的带状桁架，伸臂桁架，巨型斜撑和V型支撑等作为结构的关键部位抗侧力构件，它们对结构的抗侧刚度的影响见表3[4]，从表中数据可以看出，外框的支撑和桁架不仅使整个外框成为一个整体，还增强了整体结构的抗侧刚度.

在施工过程中，这些结构关键部位的荷载和边界条件都是随施工过程变化的，与最后施工完成的状态有所区别.本节选取其中的重要杆件来模拟研究结构关键部位在施工阶段应力的变化情况.

表3　外框结构抗侧刚度贡献值Tab.3　Lateral stiffness contribution of frame structure

3.3.1带状桁架应力变化

平安金融中心共设置7道带状桁架层，分布在结构的第10～11层、25～27层、48～50层、64～65层、79～81层、97～99层和114～115层.为了研究带状桁架各杆件在施工过程中的应力变化情况，选取带状桁架层中的上弦杆、边腹杆、中腹杆、下弦杆和中竖杆作为研究对象，分析位置见图9.对这些杆件随施工过程的应力变化进行了模拟，其结果如图10所示.

图9　带状桁架分析位置图Fig.9　Analysis positions of belt trusses

施工阶段 (a)10～11层

施工阶段 (b)25～27层

施工阶段 (c)48～50层

施工阶段 (d)64～65层

施工阶段 (e)79～81层

施工阶段 (f)94～95层图10　带状桁架层杆件施工阶段应力变化图Fig.10　Stress development of belttrusses in construction stages

从图中结果可以看出，上弦杆和下弦杆轴应力均为拉力(正为拉力，负为压力，下同)，且随施工阶段轴拉应力不断增大，增长速度比较快，如在图10(a)中带状桁架10～11层上弦杆轴拉应力由0.75MPa增长到8.32MPa，下弦杆轴拉应力由2.29MPa增长到8.90MPa.

边腹杆与中腹杆相比，边腹杆轴拉应力较大但是随着施工阶段变化较小，而中腹杆受轴压应力随施工步由小变大且变化较快，如图10(b)带状桁架25～27层中边腹杆轴应力在12.50MPa附近，中腹杆从1.86MPa增大到16.30MPa，变化较大.

中竖杆在每个带状桁架层中随着施工阶段变化较快，轴压应力不断增大.在10～11带状桁架层，中竖杆轴力变化较小，维持在2.00MPa以下，其他带状桁架层变化很大，如在26～27带状桁架层，轴压应力从3.24MPa增加到25.00MPa.

从以上分析可以得出，桁架的弦杆和竖杆受力较大且在施工过程中增大较快，腹杆中边腹杆受力较大但是随施工过程受力稳定，而中腹杆受力相对较小,但是随施工过程增长较快.在结构设计过程中可以根据弦杆腹杆受力变化情况分别设计桁架层.

3.3.2伸臂桁架应力变化

外伸臂钢桁架共4道，分布在结构的25～27层，48～50层，79～81层和95～97层.为了保证伸臂桁架在核心筒和巨柱两者相互连接和传力的连续性，外伸臂弦杆贯穿核心筒，同时在墙体两侧设置X形斜撑腹杆，这样外伸臂将核心筒和巨柱连接起来，提高了结构的抗侧刚度.本节选取伸臂桁架的上弦杆，下弦杆和斜腹杆进行施工阶段分析，选取位置如图11所示，分析结果如图12所示.

图11　伸臂桁架分析位置图Fig.11　Analysis positions of outriggers

施工阶段 (a)25～27层

施工阶段 (b)48～50层

施工阶段 (c)79～81层

施工阶段 (d)95～97层图12　伸臂桁架层杆件施工阶段应力变化图Fig.12　Stress development of outriggersin construction stages

对比25～27层、48～50层、79～81层和95～97层4道伸臂桁架层的施工阶段应力变化图可以看出，上弦杆受拉下弦杆受压并且上、下弦杆的轴应力都随施工步骤变化较小，如图12(b)在48～50层伸臂层上弦杆轴应力在5.00MPa左右变化，下弦杆轴应力在4.00MPa左右变化.由于95～97层伸臂桁架位于结构顶部，结构尺寸开始收缩，伸臂桁架层结构与之前不同，其应力变化与其他伸臂层稍有变化.此外，对比图12的下弦杆可以发现其在施工模拟过程中的前几个施工阶段轴应力较大，在后几个施工阶段轴应力变小，如图12(a)25～27层中的下弦杆在施工阶段7～10的轴应力在5.00MPa左右，第11个施工阶段以后减小到4.00MPa左右.施工模拟情况说明伸臂层施工时，下弦杆初始安装时随着施工过程会出现应力稍大的情况，在施工安装时候应该予以注意，可以采取措施避免安装时出现应力偏大的情况.斜腹杆在施工过程中受压且轴应力随着施工阶段的不断增大，79～81层伸臂桁架中的斜腹杆在结构最后施工阶段时应力最大，达到21.70MPa.

3.3.3巨型斜撑和V型支撑应力内力变化

为了加强结构的抗侧能力，平安金融中心在每个相邻的空间带状桁架层间布置了巨型钢斜撑，同时在建筑的4个角部设置了V形支撑，均沿塔楼高度分布.巨型斜撑和V撑都跨越了多个楼层，这两种支撑构成了“巨型钢支撑框架”结构，作为抗侧力体系的第二道防线，以提高结构整体的抗侧刚度.

本节选取4个面的巨型斜撑和4个角的V型支撑位于35层的杆件进行施工模拟分析，变化规律分别如图13和图14所示.

施工阶段图13　35层巨型斜撑施工阶段应力变化Fig.13　Stress development of mega diagonal bracein 35 story in construction stage

施工阶段图14　35层V型支撑施工阶段应力变化Fig.14　Stress development of V-type bracein 35 story in construction stage

从图中可以看出，35层巨型斜撑和V撑的轴应力变化规律都是随施工阶段而均匀增大，没有发生突变，巨型斜撑在最后施工阶段达到30.00MPa，V形支撑在最后施工阶段轴应力达到35.00MPa，由于V撑主要是承担结构水平荷载作用，所以轴压应力在施工阶段都是处于较小的状态.同时，每根巨型斜撑和每根V型支撑互相之间轴应力相差不大，最大不超过1%，因此在施工过程中结构4个面巨型斜撑和4个角部V撑杆件的受力都比较均匀.

在最后施工阶段中，选取1～114层的其中一面的巨型斜撑和V形支撑，分析其轴力和剪力沿塔楼高度变化的规律，可以得到图15和图16巨型斜撑和V型支撑的轴力和剪力沿塔楼高度的变化曲线图.

由图15可以看出：轴力随着楼层呈逐渐减小的趋势，轴力最大出现在27层，其轴压力为30 012.93kN，在经过每个带状桁架层时，轴压力会出现突然增大的趋势，然后慢慢减小，直到下一个带状桁架层，又出现突然增大的趋势，由此可知带状桁架层作为结构的加强层，增强了抗侧刚度而使轴力发生变化.剪力在低区楼层较大，高区楼层较小，最大剪力出现在底层，为746.5kN.

轴力/kN(a)轴力

轴力/kN(b)剪力图15　结构竣工时巨型斜撑内力随楼层高度变化Fig.15　Vertical internal forces of mega diagonalbrace in construction completion stage

图16显示了V形支撑的轴压力和剪力沿塔楼高度的变化，轴压力沿塔楼高度逐渐均匀减小，最大轴压力发生在底部，为12 807.42kN.在越过带状桁架层时轴压力同样因为加强层的抗侧刚度增大而出现小突变.剪力沿塔楼变化较复杂，底部楼层剪力较大而上部楼层剪力较小，最大剪力出现在28层，为416.54kN.

轴力/kN(a)轴力

轴力/kN(b)剪力图16　结构竣工时V型斜支撑内力随楼层高度变化Fig.16　Vertical internal forces of V-type bracein construction completion stage

因此，从分析中可以看出，巨型斜撑和V撑在带状桁架层安装时，都应该注意与桁架弦杆支座节点的连接，采取措施使其连接牢固，防止带状桁架连接位置应力过大而失稳.

3.3.4巨柱和核心筒随施工阶段应力的变化

深圳平安金融中心的核心筒尺寸为30m×30m，其外围共有8根巨柱，核心筒和巨柱共同构成了结构的主要竖向受力体系.由于平安大厦施工过程复杂并且周期很长，作为结构的重要骨架，核心筒和巨柱在施工过程中的受力状态是值得研究的.现选取首层的四根巨柱和核心筒四角，在Midas/Gen软件分析下，模拟了其在25个施工阶段中的轴应力变化情况，取平均值绘成首层巨柱和核心筒施工阶段应力变化的曲线图.

施工阶段图17　首层巨柱和核心筒施工阶段应力变化Fig.17　Stress development of mega columnand corewalls in construction stages

由图17可以看出：首层巨柱和核心筒的受力在整个施工阶段都是处于受压状态，并且都是均匀增大，在最后的5个施工阶段增幅比较缓慢.结构开始施工的第一个阶段巨柱和核心筒的受力都在2MPa以内.且在前8个施工阶段，核心筒所受到的轴压应力比巨柱稍大，由于巨柱在每个施工阶段的受力增长幅度大于核心筒，在第8个施工阶段后，巨柱受到的轴压应力开始大于核心筒的应力.巨柱和核心筒在最后施工阶段受力最大，分别为13.6MPa和10.9MPa，都小于C60混凝土所能承受的最大压力27.5MPa，并有较大的安全储备，施工期间主要承重结构处于受力状态.

4　结　论

本文通过对深圳平安金融中心用Midas/Gen软件进行模拟,对结构竖向变形和关键结构应力进行了施工过程分析，主要得出以下结论.

1)主体结构施工完毕时，考虑施工过程的核心筒和巨柱的变形规律为先增大后减小，最大竖向变形均发生在结构中部，呈鱼腹型.未考虑施工过程的变形沿楼层一直增大，最大竖向变形发生在顶层.一次性加载与考虑施工过程的竖向变形存在较大的误差，因此超高层建筑进行模拟计算时需考虑施工过程的影响.

2)累积竖向变形中的主要部分是弹性变形，占总变形一半左右，徐变变形所占比例次之，收缩变形最小.超高层建筑中收缩徐变引起的结构竖向变形非常大，不能忽略收缩徐变的影响，施工中可以采用补偿的方法以达到设计标高.

3)在每个带状桁架层中，上、下弦杆随施工阶段轴应力逐渐增大，增长幅度不大.边腹杆轴应力较大，但是随施工阶段其应力较稳定，变化不大.中腹杆受压，其压应力随施工阶段不断增大，且增幅也比较大.中竖杆在施工过程中受压，其压应力是选取杆件中变化最快，为应力最大的杆件.在进行桁架层设计时可以根据弦杆、腹杆的应力变化分别设计，在受力合理的情况下达到经济的目的.

4)伸臂桁架中上弦杆受压下弦杆受拉，斜杆受拉.施工过程中上、下弦杆的轴应力变化不大，斜杆的变化幅度较大.下弦杆在刚开始安装过程时轴应力比后阶段稍大，在施工过程安装时应注意采取措施.

5)巨型斜撑和V形支撑随施工阶段轴应力逐渐增大，变化比较均匀.结构施工完毕时，巨型斜撑和V形支撑的轴力随塔楼高度逐渐减小，剪力沿塔楼高度变化较复杂，呈现出下部楼层较大，上部楼层较小.但在跨越每个带状桁架层时，斜撑和V撑轴力会产生小突变，施工时应注意连接牢固，防止与带状桁架连接时因应力变大而发生破坏.

6)巨柱和核心筒在施工过程中受到轴压应力均匀变化并不断增大.在最后施工阶段首层巨柱和核心筒所受到的轴压应力最大，分别为13.6MPa和10.9MPa，在施工期间处于安全状态.

[1]郭彦林, 江磊鑫, 刘学武. 广州珠江新城西塔施工过程内外筒竖向变形差值研究[J]. 施工技术, 2008, 37(5): 5-8.

GUOYan-lin,JIANGLei-xin,LIUXue-wu.ResearchonverticaldeformationdifferenceofinternalandexternaltubesduringconstructionofGuangzhouPearlRiverNewTownWest-tower[J].ConstructionTechnology, 2008, 37(5): 5-8.(InChinese)

[2]傅学怡, 余卫江, 孙璨, 等. 深圳平安金融中心重力荷载作用下长期变形分析与控制[J]. 建筑结构学报, 2014, 35(1): 41-47.

FUXue-yi,YUWei-jiang,SUNCan, et al.Analysisandcontrolonlong-termdeformationcausedbygravityoftheShenzhenPinganFinanceCenter[J].BuildingStructure, 2014, 35(1): 41-47. (InChinese)

[3]李烨, 王建, 周建龙. 超高层建筑施工模拟分析的非荷载效应用研究[J]. 建筑结构, 2012, 42(5): 159-163.

LIYe,WANGJian,ZHOUJian-long.Applyingresearchonconstructionsimulationanalysisofnon-loadeffectofhigh-risebuilding[J].BuildingStructure, 2012, 42(5): 159-163. (InChinese)

[4]BAKERWF,KORISTADS,NOVAKLC,et al.Creepandshrinkageandthedesignofsupertallbuildings-Acasestudy:theburjdubaitower[J].ACISpecialPublication, 2007, 246:133-148．

[5]VENTURACE,SCHUSTERND.Structuraldynamicpropertiesofareinforcedconcretehigh-risebuildingduringconstruction[J].CanadianJournalofCivilEngineering, 1996, 23(4): 950-972.

[6]傅学怡, 吴国勤, 黄用军, 等. 平安金融中心结构设计研究综述[J]. 建筑结构, 2012, 42(4): 21-27.

FUXue-yi,WUGuo-qin,HUANGYong-jun, et al.ResearchonstructuraldesignofPinganFinancialCenter[J].BuildingStructure, 2012, 42(4): 21-27. (InChinese)

[7]苗吉军, 顾祥林. 高层建筑混凝土结构施工活荷载的统计分[J]. 建筑结构, 2002, 32(3): 7-9.

MIAOJi-jun,GUXiang-lin.Statisticofliveconstructionliveloadofhigh-risereinforcedconcretebuilding[J].BuildingStructure, 2002, 32(3): 7-9. (InChinese)

[8]赵挺生, 李树逊, 顾祥林. 混凝土房屋建筑施工活荷载的实测统计[J]. 施工技术, 2005, 34(7): 63-65.

ZHAOTing-sheng,LIShu-xun,GUXiang-lin.On-sitemeasureandstatisticofliveconstructionloadofconcretebuilding[J].ConstructionTechnology, 2005, 34(7): 63-65.(InChinese)

[9]黄湘湘，周绪红.混凝土收缩徐变的长期效应对混合体系竖向变形差的影响[J] .湖南大学学报：自然科学版，2013，40(5)：1-6.

HUANGXiang-xiang,ZHOUXu-hong.Thelongtermeffectsofconcreteshrinkageandcreeponverticaldifferentialshorteningofhybridstructures[J].JournalofHunanUniversity:NaturalSciences, 2013, 40(5): 1-6. (InChinese)

[10]FINTELM,KHANFR.Effectsofcolumncreepandshrinkageintallstructures-analysisfordifferentialshorteningofcolumnsandfieldobservationofstructures[J].ACISpecialPublication, 1971, 27:95-120．

[11]沈蒲生，方辉，夏心红.混凝土收缩徐变对高层混合结构的影响及对策[J] .湖南大学学报：自然科学版，2008，35(1)：1-5.

SHENPu-sheng,FANGHui,XIAXin-hong.Influenceofcreepandshrinkageontallhybridstructuresanditscountermeasures[J],JournalofHunanUniversity:NaturalSciences, 2008, 35(1): 1-5. (InChinese)

[12]LUJia,WUJie,LUOXiao-qun, et al.Time-dependentanalysisofsteel-reinforcedconcretestructures[J].TheStructuralDesignofTallandSpecialBuildings, 2013, 22(15): 1186-1198.

[13]周建龙, 闫锋. 超高层结构竖向变形及差异问题分析与处理 [J]. 建筑结构, 2007, 37(5): 100-103.

ZHOUJian-long,YANFeng.Analysisandtreatmentofverticaldeformationdiferenceofsuperhigh-risebuilding[J].BuildingStructure,2007, 37(5): 100-103. (InChinese)

Construction Sequence Analysis of Shenzhen Pingan Financial Center

LI Qui-sheng1,2†, WANG Hui1

(1．College of Civil Engineering, Hunan Univ, Changsha Hunan410082, China;2．Dept of Architecture and Civil Engineering, City Univ of Hong Kong, Hong Kong999077, China)

Inhigh-risebuildings,constructionprocessandnon-loadeffectarenotconsideredinconventionalfiniteelementanalysis.Inthispaper,fortheconstructionprojectofShenzhenPinganFinancialCenter(PAFC)，whichisthehighesttallbuildingunderconstructioninChina,fullconstructionprocesssimulationwasconductedbydividingthestructureinto25constructionstagesusingMidas/Gensoftware.Verticalcumulativedeformationsoftheconcretecore-wallandmegacolumns,andthedeformationvarianceduetotheshrinkageandcreepofconcretewerestudied.Thesimulationresultsshowthatverticaldeformationcausedbytheshrinkageandcreepcausesmorethanhalfofthetotaldeformation,andtheeffectoftheshrinkageandcreepcannotbeignored.Inaddition,theinternalforcesofthecriticalmembersinthebuildingstructureincludingbelttrusses,outriggers,megadiagonalbrace,andV-typedbraceduringconstructionwerealsoinvestigated.Thedifferentloadingconditionswereappliedtothestructuralmembersatdifferentlocations.Thestressofcordmembersinthetrusseschangeslittle,whilethestressofwebmembersinthetrusseschangessignificantlyduringtheconstructionprocess,whichindicatesthatthedesignofthestructurememberscanbevariedwiththeloadingconditions.Inthefinalconstructionstage,thestressofthestructuremembersislessthanthematerialstrengthwithacertainsafetymargin,andthemeasurementdatacanbeusedasreferenceforactualconstruction.

superhigh-risebuilding;constructionsequence;shrinkageandcreep;verticaldeformationofstructuralmember

1674-2974(2016)05-0097-09

2014-12-07

国家自然科学基金重大研究计划重点项目(90815030);国家自然科学基金资助项目(51178179),National Natural Science Foundation of China(51178179)

李秋胜(1962-)，男，博士，湖南永州人，湖南大学教授，中组部千人计划国家特聘专家，教育部长江学者

†通讯联系人，E-mail:bcqsli@cityu.edu.hk

TU973.32

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