谢栋明,王浩伟
(福建农林大学金山学院工程技术系,福州 350002)
随着建筑结构设计、施工水平的不断提高,高层建筑结构和空间结构得到广泛应用。但高层建筑发展带来了各类问题,例如:结构设计、施工组织、计算理论等,类似问题的日益突出使得我们迫切需要完善计算理论,在原有基础上进行创新和提升,使其适应现代高层建筑的设计发展进程;对混凝土基本特性的研究很重要,徐变和收缩是混凝土主要基本性质之一,使用有限元分析软件Midas/gen对高层建筑施工过程进行模拟,通过对高层结构徐变收缩效应的数据分析,证明施工阶段的混凝土徐变收缩因素对高层结构的重要影响。
20世纪90年代至21世纪初期,由钢与钢筋混凝土组成的框架核心筒结构的发展,带动了超高层建筑的发展,例如:2008年初建成的上海环球金融中心高达492 m,是当时世界上极具标志性的超高层建筑,包括2008年末建成的阿联酋迪拜塔,更是以818 m的高度成为了世界第一高楼[1]。
国外学者Pan L B,Liu P C和Bakoss S L[2]提出基于结构荷载和混凝土徐变收缩的离散化思想,能计算高层钢筋混凝土结构长期的竖向变形;邓志恒[3]教授在施工过程中考虑高层建筑结构的收缩徐变效应及混凝土弹性模量变化等情况,得出施工阶段结构竖向承重构件的应变表达式,通过算例分析论证混凝土收缩徐变对高层建筑结构的重要影响;国内学者黄国兴、惠荣炎等[4]人整理编写的《混凝土徐变与收缩》一书涵盖了近20年来混凝土徐变收缩方面进行的大量试验研究成果,为多层建筑的分析及设计提供了混凝土材料的特性参照。
三维杆件空间分析法[5]将高层建筑近似地看做空间杆系系统,分析时主要使用理论构架完整的位移法,辅以计算机的高效运算,能够提高计算的精度和效率,而使用有限元软件能够模拟施工阶段,定义材料的时间依存特性,分析结构处在施工期内所受到的材料特性的影响[6]。
两人笑着分开。辛娜起身去浴室,王树林就看见了那块快要消退的青痕,鸡蛋大小,在屁股上。王树林忍不住说,屁股上谁咬的?
本文高层建筑屋面高度为245 m,位于8度抗震设防地区;地上建筑层数60层,首层层高9 m;标准层高4.2 m;塔楼平面尺寸为41.6 m×41.6 m;钢筋混凝土核心筒尺寸为21.6 m×21.6 m;高层建筑的3个结构加强层分别为17层、34层及51层,能有效提高结构的侧向刚度。通过加大边框梁和控制内框梁来减小结构刚度和抗剪承载力的突变。
式中:φ(t,t0)为加载龄期t0,计算考虑龄期t的混凝土徐变系数;φ0为名义徐变系数;βc为徐变随时间发展的系数;φRH为环境相湿度修正系数;β(fcm)为混凝土强度修正系数;β(t0)为加载龄期t0的修正系数;βc(t-t0)为徐变进程时间函数;RH为构件环境相对湿度;h为构件名义尺寸;h0取值为100 mm;fcm为28 d龄期混凝土平均抗压强度;fcm0为加载龄期时的混凝土抗压强度;t0为混凝土开始收缩龄期。
高层建筑的地上主要结构体系包括钢筋混凝土巨柱、钢筋混凝土核心筒、框架梁、楼板,抗侧力结构体系由外框架与核心筒共同组成,利用Midas/gen建立的模型如图1所示,周边布置24根钢筋混凝土巨柱,对结构整体起主要支撑作用,结构加强层的设置更是提高了该建筑的整体性,根据施工模拟过程中的构件主要受力部位、变形差调整其桁架的布置(施工阶段施加的恒荷载—Constant load,施工阶段楼面施加的施工荷载—Construction load和使用阶段活荷载—Live load以及楼面上的施工荷载—CLF1与CLF2)。
虚拟水理论的提出,为区域农业产业结构的合理优化提供了新的视角。以自治区种植业“十三五”规划发展为依据,设定不同的情景,从虚拟水战略对生态环境、水资源消费和社会环境正反方面的影响进行分析。
(a)立面图
考虑混凝土徐变收缩因素引起的变形,采用JTG3362—2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》[7]提供的徐变系数理论公式计算。即计算收缩徐变常用的CEB-FIP模型。混凝土的徐变系数为:
φ(t,t0)=φ0βc(t-t0)=φRHβ(fcm)β(t0)βc(t-t0),
(1)
(2)
(3)
构件截面及材料的选用;钢筋混凝土巨柱,1 500 mm×1 500 mm;钢筋混凝土核心筒,1000~450 mm厚;框架梁,600×900 mm钢筋混凝土梁;楼面梁,300 mm×600 mm钢筋混凝土梁;楼板,100 mm厚钢筋混凝土板;框架梁与核心筒均铰接。
式中:t为混凝土的龄期;ts为混凝土开始收缩时的龄期;εcs(t,ts)为t时刻的收缩应变;εcs0(t,ts)为名义收缩系数;βsc由水泥品种决定,慢硬水泥取4,普通水泥和快硬水泥取5,而快硬高强水泥取8;βRH为环境相对湿度修正系数,βs(t-ts)为收缩进程时间函数;Ac为构件的横截面面积;u为与大气接触的截面周长。
根据工程施工方案:1)施工计划,标准层为7 d/层,结构加强层为15 d/层;2)框架部分施工与核心筒同步;3)将该高层建筑分为6个施工阶段,地上主体结构为60层,每个施工阶段的施工层数为10层,时间70 d,其中CS2、CS4阶段78 d,CS6阶段79 d,地上主体完工预计为445 d。
选取CS1阶段和CS6阶段的数据进行对比分析。运算分析后,分离出徐变收缩荷载工况和合计荷载工况,内力选择y方向弯矩My,以等值线形式显示;定义时恒荷载与活荷载系数均取1.2,徐变与收缩系数均取1.35。具体见表1。
(4)
(5)
(6)
(7)
混凝土收缩应变计算公式如下:
εcs(t,ts)=εcs0(t,ts)βs(t,ts),
浮选油的沸点是180~220 ℃,水的露点75 ℃,要冷凝油和水必须控制转鼓表面温度在40 ℃以下,也就是说在转鼓内通入常温冷水或冷空气,将水和油同时冷凝下来,并且同时流入同一个接液桶,油从上面的溢流管流出,水从下面的虹吸管控制液面线的高度虹吸出,这样油和水就分别得以回收,浮选油可以返回使用。
步行穿越调查法还可评估员工与顾客对服务体验与传递方面存在的差距,员工在工作环境中对设施或服务的敏感性降低,顾客对细微的变化可以觉察,这种按照顾客意见实施的调查更符合实际,运用在酒店、景区、卫生服务机构可有效判断以提升服务质量。
一个项目的管理水平对建设项目绩效的高低有着决定性的因素,这就要求各方积极的进行配合,对建设项目的质量负责。监理工程师是协调各方工作的桥梁,所以在一个建设项目当中,监理工程师应该积极的进行组织和协调,使各个参与方能够积极的履行自己的义务,从而在保证工程建设项目顺利开展的同时,缩短建设工期,增加投资的效益。
表1 两阶段、不同荷载工况下的弯矩值
从CS1施工阶段至CS6阶段的徐变收缩荷载工况下的弯矩值平均增量为659.9 kN·m,合计荷载工况下的弯矩值平均增量为993.5 kN·m。徐变收缩荷载工况下的增量,占合计荷载工况下的增量的66.4%,该值能够用于衡量混凝土徐变收缩对建筑结构的影响程度,显然该占比论证了研究混凝土徐变收缩对于该高层结构影响的重要性及必要性。
外边框四面巨柱的布置如图1(b)所示,取巨柱RCC1~RCC6的变形数据进行分析,柱的变形主要由各层分配的楼面荷载所致,另外,核心筒变形通过梁传递给柱,并导致了梁的内力重分布。
RCC1~RCC6的具体变形值以及徐变、收缩变形占总变形的比值详见表2,分析结果表明,混凝土徐变收缩的作用对竖向构件的影响是随楼层高度的增加而增大的。
通过以上分析,建构主义文化给我们展现了人类社会发展过程中的文化影响下的社会状态,使我们了解到了现代世界的稳定性,同时也向人类指明了光明的前景,虽然存在一定的主体性,但我依然相信在未来世界体系的发展过程中会诞生出新的更为合理的国际关系理论。
2018年家道家政与各地人社、工会、妇联、商务等单位合作,将高频率举办家政服务(育婴师)培训暨就业安置行动作为人力资源拓展的主要渠道。培训内容包括:母婴护理常识、产妇保健与日常生活护理、母乳喂养与人工喂养、新生儿洗澡、新生儿抚触实操技能指导及训练、新生儿护理与保健基础知识及异常情况的鉴别处理等。
表2 RCC1~RCC6于施工完成阶段变形值及比值
从表2中能够明显看出,钢筋混凝土巨柱的收缩变形则占总变形13.1%,徐变变形占总变形的23.6%,弹性变形占总变形的63.3%,钢筋混凝土巨柱的平均变形值约为27.22 mm,最大竖向位移约为27.49 mm。
该高层结构的竖向变形会呈现出鱼腹状变化规律[8],施工模拟过程中的层间竖向变形仅受上部荷载的影响;施工初期的楼层数较少,所以竖向变形较小;施工后期的顶部楼层施工时间晚,承受的上部荷载小,所以竖向变形也较小;CS3、CS4阶段的中部楼层对应的上部荷载及下部楼层数量都很大,所以处在中部的31层是该建筑竖向变形最大的地方。
分析混凝土巨柱和剪力墙的竖向变形差,考虑到外围框架柱布置的规律较接近,取巨柱RCC2和剪力墙SW1的变形数据进行分析,图2为徐变收缩荷载工况及合计荷载工况下的顶层结构位移等值线图。
本文在建立高层结构模型时,定义的混凝土等级是C80,其抗压强度为800 00 kN/m2,且在四角边柱与内筒的连接上布置了300 mm×600 mm的梁,核心筒变形通过梁传递给柱,使框架梁产生了内力重分布,减少各层柱的受力,所以柱的整体变形较小,结构层的墙柱竖向总变形差值为1.5 mm,而由混凝土徐变收缩所引起的变形差为0.5 mm,占总变形差值的1/3,对构件的影响很大。
(a)徐变收缩荷载工况下
由于墙柱间的竖向变形差随施工楼层的增高而增加,将导致结构墙柱构件出现裂缝、框架梁内弯矩增加,所以建立模型时,根据GB 50045—95《高层民用建筑设计防火规范》及GB 50016—2014《建筑设计防火规范》中的要求而设置了三道结构加强层,增强结构整体的稳定性;并于加强层的结构竖向上布置伸臂桁架,用以降低核心筒的倾覆力矩,提高结构的抗侧刚度;利用上下弦杆设置使伸臂桁架能连续传力;于首层和避难层的周边设置腰桁架,其斜撑布置形成的外围桁架形式用以增强结构整体性和抗震性能;由于外围桁架承担大部分倾覆力矩,能有效抵抗地震作用造成的连续倒塌[9]。
通过分析梁单元弯矩值增量的占比,论证研究混凝土徐变收缩对高层结构影响的重要性;对高层结构的收缩徐变分析是以施工阶段为基础进行模拟的,徐变收缩工况下钢筋混凝土巨柱的变形结果表明,混凝土徐变收缩对高层结构的影响不可忽略,且该影响是随楼层高度增加而增大的。分析施工阶段柱的变形,得到徐变收缩作用引起的变形占总变形的比值较大,其对高层结构的影响较大。由徐变收缩作用引起的墙、柱竖向变形差占合计荷载工况下的墙、柱总变形差的1/3,所以不可忽视墙、柱间竖向变形差对高层结构构件的影响,可见顶部楼层的构件应加强配筋布置,且应重视避难层的桁架布置,增设的伸臂桁架和外围腰桁架应符合结构设计标准,才能有效地控制墙柱间的竖向变形差,减少梁内弯矩,抑制构件出现裂缝的现象,增强了结构整体性。