1 多層鋼框架梁柱體系升板法施工工序
升板法施工是介于支模現(xiàn)澆混凝土施工和預制裝配化施工之間的一種施工方法。用型鋼梁柱代替鋼筋混凝土梁柱，樓板在地面疊澆，在疊澆過程中采用栓釘與鋼梁連接。這樣可以加快施工速度，縮短工期，有效地避免了現(xiàn)澆混凝土樓板施工速度慢的缺點。一般的施工順序是：在基礎施工的同時在工廠定制鋼柱；基礎施工完畢，回填土后，即可進行柱的吊裝就位，接著進行底層地坪施工。地坪是各層樓板和屋面板的預制臺座，因此要求平整光潔。然后在地坪上相應位置放置鋼梁，在鋼梁上澆筑混凝土板，逐層進行；待各層預制板有適當強度后，即可在柱子上安裝提升設備，將各層板提升到設計標高，鋼梁與鋼柱采用高強螺栓連接，并加以固定，形成梁柱框架體系。該方法無需加設柱帽，連接可靠，抗震性能好，且樓板均在地面施工，施工質(zhì)量容易保證。
圖1為升板法施工程序示意。
由于升板法施工的特殊工藝，升板結(jié)構具有其特有的問題。升板結(jié)構設計最顯著的特點，是它必須分別對施工與使用兩個階段進行設計計算。現(xiàn)澆結(jié)構在設計時往往只按使用階段考慮，一般并不在設計時專門驗算其施工階段的情況。升板結(jié)構在提升階段，僅靠一根根相互獨立的、細長的柱子來承受全部結(jié)構自重與施工荷載，同時還要受到水平風荷載等因素的作用，所以柱在提升階段的穩(wěn)定性必須予以重視，這是升板結(jié)構不同于一般鋼框架結(jié)構之處，而且在提升過程中由于節(jié)點形式的不同，柱子的計算模型也在不斷變化，但是由于升板緒構在其平
面內(nèi)剛度極大，所以升板柱不會發(fā)生單根柱失穩(wěn)，而是出現(xiàn)群柱失穩(wěn)，整個體系的穩(wěn)定性問題就成為升板結(jié)構研究的重點。
升板結(jié)構設計時，必須對升板法施工工藝有透徹的了解。采用計算機程序來分析鋼框架施工過程的受力性能，應首先對整個施工過程編制提升順序圖，并在提升順序圖中判斷出從提升過程的一個階段變化到另一個階段時的最危險位置，并將這些位置重新編制成提升過程受力控制階段提升圖。
傳統(tǒng)升板法，一次只提升一塊板。圖2為3～6層鋼框架結(jié)構用傳統(tǒng)升板法提升時，提升過程圖的編制過程，其中每半層高度位置處為板的臨時擱置點。以三層升板為例，第1步將頂層樓板提升至半層高度，第2步為將頂層樓板提升至1層標高，第3步為將2層樓板提升至半層高度，第4步為將頂層
樓板提升至一層半高度，第5步是將2層樓板提升至1層高度，以此類推，共需12步完成。通過編制的受力控制圖可知，只要計算機仿真在分析這些位置點時，柱的穩(wěn)定性能滿足，那么就可以保證整個群柱的穩(wěn)定性能得到滿足，因此確定施工順序?qū)τ谟嬎銠C模擬分析有著重要的意義。
2計算機仿真程序的編制
2.1 運用ANSYS中二次開發(fā)工具APDL語言編制仿真程序
本程序選取Beam 44作為分析昀基本單元，因為Beam 44支持單元結(jié)點約束的釋放。這樣在程序中通過對不同結(jié)點約束的釋放，定義了3種單元類型，分別取1、2、3。對單元1兩端結(jié)點位移和轉(zhuǎn)角剛度均不釋放，用以模擬梁單元中剛接的情況；對單元2釋放其J端的z方向和y方向的扭轉(zhuǎn)剛度，用以模擬梁單元右端鉸接的情況；對單元3釋放其端的z方向和∥方向的扭轉(zhuǎn)剛度，用以模擬梁單元左端鉸接的情況。當梁均按單元1劃分完成后，梁上各單元將按默認設置首尾依次剛接，這樣就無法模擬梁柱節(jié)點鉸接的情形，因此，需要將梁兩端的單元進行替換，梁左端替換為單元3，梁右端替換為單元2。這樣既滿足了兩端鉸接，又保證了梁內(nèi)部的剛度，符合樓板在提升過程中臨時擱置的狀態(tài)。利用節(jié)點約束釋放技術讓梁柱之間有相同的變形協(xié)調(diào)性，便于研究梁柱框架整體的變形和受力。
