简析框架剪力墙结构建筑施工技术

2020-11-25冯永彬

商品与质量 2020年47期

冯永彬

大元建业集团股份有限公司河北沧州 061000

根据绿色制造的定义，绿色制造领域包括三个部分：制造问题（包括产品生命周期的全过程）、环境保护问题和资源的优化与利用问题。绿色制造是这三个部分的交汇点。建筑业的现代化。通常是指通过大型工业生产的现代制造、运输、安装和科学管理。其主要生产方式是以构件预制生产和装配施工为主，以设计标准化、零部件化、施工机械化为特点，利用信息技术将设计、生产、施工集成到整个产业链中。实现建筑产品节能、环保、生命周期价值最大化的新型建筑生产方式的可持续发展。这也表明，在可持续发展的背景下，绿色建筑充分覆盖了建筑业的现代化。组装的建筑物不是工业化的整体，而是它的重要组成部分。当前，建筑业推动产业结构调整，积极响应绿色节能高效的口号。为了提高建筑业的核心竞争力，组合建筑已成为一个新的探索阶段。同时，剪力墙结构的施工也成为研究的重点。目前，建筑施工过程中结构力学性能的模拟分析有两种理论来源，即单元法和逐级建模法。本文在现有有限元软件ANSYS 和SAP2000 的基础上，建立了单层双层剪力墙和住宅整体结构的有限元分析模型，为工程的实际施工提供了有益的参考[1]。

1 结构施工仿真

结构施工仿真的关键是模型本身与实际结构的一致性，包括模型的刚度等结构参数；第二个关键是使模拟的施工过程与实际施工相一致。在传统的多层结构设计分析中，忽略了层间水准对竖向变形的影响，导致在设计分析中采用一次加载法进行施工荷载模拟。对于组合结构，结构设计与传统设计的最大区别是，考虑到现场装配，构件需要进一步设计，结构的完成涉及多个参数的影响。对实际结构进行完全等效模拟是非常困难的。在应用软件进行Toperform 结构施工模拟时，一般在实际施工的基础上作出适当的假设，并考虑主要因素，采用简化方法进行分析，以适应实际情况。[2]

本文根据工程剪力墙的实际安装情况进行了简化仿真分析，基本假定剪力墙周围的构件已经安装完毕，具体步骤如下：

（1）先预制现浇梁，并将插层嵌入地面梁的上表面；

（2）将组合墙安装在地面梁上，并将组装的孔与注浆地基梁和第一墙连接起来；

（3）第二墙安装在第一墙上，并加以灌浆。

同时，根据实际拼装剪力墙的施工模式，结合实际工程剪力墙的安装情况，进行了简化仿真分析结构，采用分层安装程序进行近似模拟。根据实际截面特征定义各部件。施工阶段的荷载只考虑楼板的静载和活载的影响，并根据实际的设计荷载值进行选择[3]。

2 两层整体剪力墙施工模拟的数值结果

利用ANSYS 的功能实现了部分剪力墙施工过程的模拟。第三个工作过程中剪力墙对模型的响应图。此时，假定组合剪切强度已达到下一工序前的施工强度。

采用ANSYS 单元技术对部分剪力墙构件的安装过程进行了模拟。不考虑接触的瞬态效应，可以得到构件模型的应力-应变云图，图3 显示上部剪力墙安装过程中上部构件与下部构件接触。混凝土在表面中间区域和接触面边界区域的应力值最大。第三道工序完成后，安装上剪力墙。此时，第一剪力墙与底梁界面处的最大应力值为5，7712.1MPa，最大应变值为0.430x10-，对应于最大值。影响力值为315765MPa，最大等效斜率为0。L29x10-＊第二剪力墙与下剪力墙接触面的最大主应力值为22592.5MPa，最重要的应变值为0.287×10-S。这些成分处于安全状态[4]。

3 全组合剪力墙施工数值模拟结果

根据的施工顺序图，进行了加载施工模拟。由于空间有限，以四楼整体结构的内力和位移响应为描述对象，解释了各施工阶段内力和变形的结果。图4 显示了全组合剪力墙结构在不同施工阶段的内力变形响应图。通过对四层楼在上部层加载阶段的位移分析，可以看出第四层的变形模式保持不变，整体位移变形值逐渐增大。结构的总自振周期继续增加，第一个自振周期以平移为主，第二个周期主要由自振周期的平移增加到0.4667，而以扭转为主的第三个自振周期增加到0.3287。一次加载一个完全组装的结构是完成的。平移运动的第一自振周期为0.5034，平移运动的第二自振周期为0.4912，以扭转为主的第三自振周期为0。3426。与分层加载相比，一次加载结构的整体自振周期较大。

结果表明，剪力墙构件的实际施工具有良好的力学性能，符合规范设计的要求。然后在相同参数下对两层加载进行了仿真。剪力墙的最大应力应变随荷载的增加而增大，主要集中在剪力墙构件接触面的界面弹簧区和墙体的边缘区域。