广州珠江新城西塔结构施工过程应变监测研究

论文摘要

近几年,土木工程中结构施工监测在实际工程中的应用越来越多,许多重大的工程项目在施工和运营中都对结构的应力、应变、温度、位移等相关结构参数进行监测,对工程的安全施工和运营提供及时有效的监控,并取得了良好的效果。本文以广州珠江新城西塔工程作为研究背景,通过对施工过程各关键构件和关键施工步的应变监测,全面研究了施工过程各构件受力特点和应变变化规律,为结构施工提供相应参考并验证了设计预期。根据施工应变监测技术,结合工程的结构和施工特点对比西塔工程有限元模型分析结果,制定了监测实施方案,确定了包括体外预应力索、柱节点、内外框筒间钢梁、核心筒闭合钢梁和转换层桁架在内的监测构件和具体监测位置及监测点数量;分析对比了几种施工应变传感器,选定了传感器系统和相应的解调系统。根据施工监测方案,完成了各项施工监测内容;分析了结构施工不同工况下,各个监测构件的应变监测结果并得出了相应的结论;施工过程索力和索力变化规律符合施工工况,现场监测与数值模拟结果拟合较好;索张拉和结构施工过程柱节点应变变化明显,现场监测结果较好的拟合了数值模拟结果;内外框筒间钢梁和核心筒闭合钢梁的不同监测部位应变变化特征明显,索张拉周期对其应变变化影响较大;转换层桁架在索张拉和结构施工不同荷载作用下应变变化特点显著,桁架各杆件受力特点与桁架不同工作状态下的计算模型相符。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.2 结构应变监测国内外研究的发展概况
• 1.3 结构应变监测理论的研究
• 1.3.1 结构应变监测系统组成
• 1.3.2 结构应变监测传感元件及工作原理
• 1.4 本课题主要研究内容
• 第2章 西塔结构应变监测方案制定
• 2.1 引言
• 2.2 工程概况及模型分析
• 2.2.1 工程概况
• 2.3.2 工程模型分析
• 2.3 结构应变监测的监测系统组成
• 2.3.1 传感系统的选型
• 2.3.2 数据采集分析系统
• 2.4 体外预应力索测点布置
• 2.4.1 监测目的
• 2.5 外框筒节点测点布置
• 2.5.1 监测目的
• 2.5.2 测点布置
• 2.6 内外框筒间钢梁测点布置
• 2.6.1 监测目的
• 2.6.2 测点布置
• 2.7 核心筒剪力墙闭合钢梁测点布置
• 2.7.1 监测目的
• 2.7.2 测点布置
• 2.8 转换层钢桁架测点布置
• 2.8.1 监测目的
• 2.8.2 测点布置
• 2.9 本章小结
• 第3章 西塔结构应变监测结果分析
• 3.1 引言
• 3.2 体外预应力索索力监测结果分析
• 3.2.1 监测过程实施
• 3.2.2 预应力索监测结果分析
• 3.2.3 结构施工过程中数值模拟结果分析
• 3.3 外框筒节点应变监测结果分析
• 3.3.1 监测过程实施
• 3.3.2 第7 层节点应变监测结果分析
• 3.3.3 第13 层节点应变监测结果分析
• 3.4 内外框筒间钢梁应变监测结果分析
• 3.4.1 监测过程实施
• 3.4.2 第7 层钢梁应变监测结果分析
• 3.4.3 第13 层钢梁应变监测结果分析
• 3.5 闭合钢梁监测结果分析
• 3.5.1 监测过程实施
• 3.5.2 第7 层闭合钢梁监测结果分析
• 3.5.3 第13 层闭合钢梁监测结果分析
• 3.6 转换层钢桁架应变监测结果分析
• 3.6.1 监测过程实施
• 3.6.2 钢桁架应变监测结果分析
• 3.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢