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施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全分析的探討

文檔作者：曹軍1，劉西拉2 文檔來(lái)源： 1. 上海建科建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)有限公司2. 上海交通大學(xué)船舶海洋與建工學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年02月21日
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施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全分析的探討

曹軍1，劉西拉2
（1. 上海建科建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)有限公司，200032；  2. 上海交通大學(xué)船舶海洋與建工學(xué)院，200032）

[摘要] 結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的平均風(fēng)險(xiǎn)率遠(yuǎn)高于使用期，對(duì)施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全分析與控制，就必須對(duì)施工期間荷載在部分完成的結(jié)構(gòu)和支撐系統(tǒng)之間的傳遞進(jìn)行分析與研究?，F(xiàn)行的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范不能對(duì)施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行合理分析，因而無(wú)法對(duì)施工期結(jié)構(gòu)的安全進(jìn)行有效的控制。國(guó)內(nèi)目前推廣應(yīng)用的部分施工期結(jié)構(gòu)安全計(jì)算軟件也不能很好地對(duì)施工期鋼筋砼結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，清華大學(xué)土木工程系與北京第七建筑工程公司合作開(kāi)發(fā)出一套人機(jī)交互的“施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全分析與控制軟件-SAC”，能對(duì)施工期整個(gè)階段每次施工步驟對(duì)各樓層受力的影響進(jìn)行分析，具有較好的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性
 [關(guān)鍵詞] 施工期砼結(jié)構(gòu)安全分析；砼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范；PKPM施工安全設(shè)施軟件；SAC軟件

1、前言
建筑結(jié)構(gòu)的生命周期大致可分為三個(gè)階段：施工階段、使用階段、老化階段[1] [2] ，大量統(tǒng)計(jì)資料表明，結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的平均風(fēng)險(xiǎn)率遠(yuǎn)大于使用期。在我國(guó)，約有三分之二的工程破壞事故出現(xiàn)在施工過(guò)程[3]。
施工期現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，新澆筑的樓層混凝土結(jié)構(gòu)的重力荷載和施工活荷載通常由模板系統(tǒng)支撐，模板支撐又將荷載傳給先前澆好的數(shù)層樓板上。由于施工周期短，這些承擔(dān)施工荷載的樓板混凝土仍處于養(yǎng)護(hù)期，構(gòu)件的強(qiáng)度還在發(fā)展，剛度也在變化，而這些樓層承擔(dān)的施工荷載有時(shí)會(huì)達(dá)到甚至超過(guò)成熟混凝土結(jié)構(gòu)正常使用狀態(tài)所承擔(dān)的設(shè)計(jì)荷載，由此造成現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故增加，嚴(yán)重的會(huì)使模板支撐臨時(shí)結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)垮塌。因此，必須有足夠的支模層數(shù)，必要時(shí)甚至需要提高樓板的設(shè)計(jì)荷載，以得到所需要的承載力來(lái)支承外荷載[4] [5]。但從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，既不能過(guò)多的增加支模層數(shù)，也不宜過(guò)大地提高樓板的極限承載力。只有準(zhǔn)確把握現(xiàn)澆樓板的荷載傳遞規(guī)律，才能既達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的又滿(mǎn)足安全的要求。施工期現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高事故率從某種方面反映了現(xiàn)行設(shè)計(jì)理論和方法對(duì)施工階段現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)安全性分析還不夠完善，同時(shí)相關(guān)施工規(guī)范對(duì)施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全控制也不夠全面，因此，對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工期的受力特性分析對(duì)于控制施工期建筑倒塌事故和質(zhì)量事故具有重大的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)于施工期結(jié)構(gòu)安全的分析，1963年，美國(guó)學(xué)者P.Grundy和A.Kabaila[6]等人就對(duì)高層建筑施工中的荷載傳遞與支模層數(shù)進(jìn)行了探討與研究，提出了簡(jiǎn)化手算結(jié)構(gòu)分析方法，給出了施工中荷載傳遞的系數(shù)。此法簡(jiǎn)單明了，便于現(xiàn)場(chǎng)施工使用，美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)（ACI 347-88）推薦在混凝土模板工程中使用這一方法。此后，一些學(xué)者通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)對(duì)ACI提供的方法進(jìn)行了檢測(cè)?？傮w認(rèn)為簡(jiǎn)化方法低估了樓板的最大荷載，但還是可以接受的[7]。1983年我國(guó)學(xué)者劉西拉建立了施工期結(jié)構(gòu)分析的三維有限元法——精化方法（refined method）[8]。此方法更精確的描述了施工過(guò)程，對(duì)板的邊界條件、地基剛度、柱的軸向變形、板的形狀、以及混凝土和支撐徐變等非線(xiàn)性因素進(jìn)行了全面的研究，把對(duì)高層混凝土建筑施工過(guò)程中樓板的荷載傳遞問(wèn)題的分析推上了一個(gè)新的高度，此外，陳惠發(fā)[8] [9]、李惠明[10] [11]、 段明珠[12] [13]、李瑩[14]等也在此理論基礎(chǔ)上，對(duì)施工時(shí)變結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了深化。 
最終，清華大學(xué)的學(xué)者方東平、祝宏毅和劉西拉[15] [16]等人對(duì)清華大學(xué)法學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，較全面地對(duì)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的荷載、材料、內(nèi)力、變形等特征進(jìn)行了全周期的測(cè)量。通過(guò)對(duì)新澆筑的樓板內(nèi)鋼筋應(yīng)力和其下支撐荷載觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)新澆筑的混凝土樓板在養(yǎng)護(hù)期間隨著其強(qiáng)度、剛度的增長(zhǎng)，由最初不承擔(dān)任何荷載，逐漸開(kāi)始分擔(dān)自重荷載，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和討論，得到了結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的基本特征以及荷載傳遞的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)隨著新澆樓板強(qiáng)度和剛度的增長(zhǎng)，環(huán)境溫度的變化、混凝土早期徐變等作用將導(dǎo)致其逐漸承擔(dān)其結(jié)構(gòu)自重，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)的荷載不斷地進(jìn)行新的分配。在此基礎(chǔ)上，清華大學(xué)土木工程系與北京七建合作，開(kāi)發(fā)了時(shí)變結(jié)構(gòu)分析軟件-施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全分析與控制軟件SAC，該軟件已通過(guò)鑒定，獲北京市科技進(jìn)步獎(jiǎng)[17]。

2、目前國(guó)內(nèi)對(duì)施工期混凝土結(jié)構(gòu)安全控制的主要方法
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)高層混凝土結(jié)構(gòu)施工期安全的控制主要是通過(guò)相關(guān)規(guī)范條文進(jìn)行控制，同時(shí)，在一些城市，已有部分施工單位及監(jiān)理單位利用相關(guān)工程軟件進(jìn)行計(jì)算，輔助編制施工方案，并在具體施工過(guò)程中，利用工程軟件計(jì)算作為施工期混凝土結(jié)構(gòu)安全控制的參考依據(jù)。本文就目前國(guó)內(nèi)對(duì)高、多層砼結(jié)構(gòu)施工期安全控制常用辦法進(jìn)行討論，以某一具體工程實(shí)例，探討一下目前國(guó)內(nèi)施工期砼結(jié)構(gòu)安全控制的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題。
2.1 工程實(shí)例：
上海某購(gòu)物廣場(chǎng)，建筑面積86000平方米，地下一層，上部結(jié)構(gòu)九層。整個(gè)工程地下、地上結(jié)構(gòu)全為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)?；炷恋燃?jí)為C30，樓板均為10cm厚。層高除底層為5.9米外，其它樓層均為5.4米。本文選取其典型框架部位進(jìn)行分析。該部位主梁400*1200mm，次梁400*1000mm，樓板跨度3m，厚10mm，配筋為上下兩皮φ12@150mm，板截面配筋率為1.58%，柱尺寸為800*800mm。
根據(jù)本工程施工方案，模板腳手架體系備料為：梁板模板腳手架體系準(zhǔn)備二套半，腳手采用φ48×3.5鋼管支撐，腳手管間距1.0*1.0m，模板采用高密度竹夾板，重量為0.25KN/m2。由于本工程單層建筑面積很大，有1萬(wàn)多建筑平方米，每層施工周期較長(zhǎng)，為14天施工一層樓面。頂層混凝土澆注1天后，底層支撐拆除，因此每層樓面拆模時(shí)，該層混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到14天。
 
圖1：九百城市廣場(chǎng)框架結(jié)構(gòu)剖面圖

2.2 施工規(guī)范對(duì)本工程施工期結(jié)構(gòu)安全的控制
目前，國(guó)內(nèi)施工主要是通過(guò)執(zhí)行相應(yīng)規(guī)范規(guī)定來(lái)對(duì)施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全予以控制。根據(jù)中華人民共和國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》[18] GB50204-2002（2002年4月1日實(shí)施）第4.3.1條規(guī)定：底模及其支架拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合表4-1的規(guī)定。檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)同條養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告
表1：   底模拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度要求
構(gòu)件類(lèi)型	構(gòu)件跨度（m）	達(dá)到設(shè)計(jì)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的百分率（％）
板	≤2	≥50
	>2, ≤8	≥75
	>8	≥100
梁、拱、殼	≤8	≥75
	>8	≥100
懸臂構(gòu)件	-	≥100

由于本工程板跨3m，根據(jù)規(guī)范要求，現(xiàn)澆砼強(qiáng)度達(dá)到其自身設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)即可拆除板底模。就該工程而言，根據(jù)砼強(qiáng)度溫度發(fā)展曲線(xiàn)，14天砼強(qiáng)度超過(guò)了其本身強(qiáng)度的75%，且現(xiàn)場(chǎng)同條件砼養(yǎng)護(hù)試塊抗壓強(qiáng)度達(dá)砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度的84%，因此，14天板底拆模符合規(guī)范規(guī)定。

2.2 PKPM施工安全設(shè)施軟件對(duì)本工程施工期結(jié)構(gòu)安全的分析與控制
PKPM施工安全設(shè)施計(jì)算軟件是由中國(guó)建筑科學(xué)研究院--建筑工程軟件研究所開(kāi)發(fā)，由上海市建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站與之合作研制的一項(xiàng)最新施工計(jì)算軟件，已通過(guò)國(guó)家鑒定，是目前國(guó)內(nèi)質(zhì)量安全監(jiān)督總站向全國(guó)施工企業(yè)、監(jiān)理單位大力推廣使用的軟件。該軟件內(nèi)含有模板支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算模塊，可以對(duì)施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)拆模的安全進(jìn)行分析。
利用PKPM施工安全設(shè)施計(jì)算軟件，對(duì)該工程支撐結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行計(jì)算：
（1）	計(jì)算樓板強(qiáng)度說(shuō)明及建模
驗(yàn)算樓板強(qiáng)度時(shí)按照最不利考慮,樓板的跨度取3.00m，取1m寬度的板帶作為計(jì)算單元，樓板承受的荷載按照線(xiàn)均布考慮。1米寬度范圍內(nèi)配筋2級(jí)鋼筋，配筋截面積As=1580.0mm2，fy=300.0N/mm2。鋼筋混凝土自重取值25KN/M3，模板自重0.25KN/M2，傾倒混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0KN/M2，施工均布荷載1.0KN/M2。板的截面尺寸為 b×h=1000mm×100mm，截面有效高度 h0=80mm。
輸入?yún)?shù)界面如圖2所示：
按照樓板每14天澆筑一層，所以需要驗(yàn)算14天、28天、42天...的承載能力是否滿(mǎn)足荷載要求，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3所示。

（2）	計(jì)算過(guò)程
計(jì)算樓板混凝土14天的強(qiáng)度是否滿(mǎn)足承載力要求：
樓板跨度范圍內(nèi)擺放4排腳手架，將其荷載轉(zhuǎn)換為計(jì)算寬度內(nèi)均布荷載。
第2層樓板所需承受的荷載為：
   取1m寬度的板帶作為計(jì)算單元，每米寬板帶所承受均布荷載q=12.09kN/m，
板帶所需承擔(dān)的最大彎矩為：
 
驗(yàn)算樓板混凝土強(qiáng)度的平均氣溫為15.00℃，查溫度、齡期對(duì)混凝土強(qiáng)度影響曲線(xiàn)，得到14天后混凝土強(qiáng)度達(dá)到79.20%，C30.0混凝土強(qiáng)度近似等效為C23.8。
混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為 
則可以得到矩形截面相對(duì)受壓區(qū)高度：
 
查表得到鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面抗彎能力計(jì)算系數(shù)為
 
此層樓板所能承受的最大彎矩為：
 
結(jié)論：由于 ，第14天以后的各層樓板強(qiáng)度足以承受以上樓層傳遞下來(lái)的荷載，所以第2層以下的模板支撐可以拆除。

2.3施工期鋼筋砼結(jié)構(gòu)安全分析軟件SAC對(duì)施工期結(jié)構(gòu)安全的控制
根據(jù)清華大學(xué)土木工程系與北京七建合作開(kāi)發(fā)的施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全分析軟件-SAC，按照該工程的圖紙及施工方案，對(duì)該工程模板支撐方案進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。
表2：某工程施工期結(jié)構(gòu)安全計(jì)算數(shù)據(jù)表
施工工序	施工天數(shù)	樓層	最大剪力	最大正負(fù)
彎矩
（跨中，支座）	每層荷載傳遞系數(shù)	可靠度（β）
（1層澆砼）	0	1*	0	0	0	
1（2層澆砼）	14	1	8.17	3.3；-4.04	1.38	10
		2*	0	0	0	
2（1層拆支撐）	15	1#	3.04	0.81;-1.31	1.38	10
		2	3.14	0.40;-1.27	1.52	
3（3層澆砼）	28	1	2.46	0.27;-0.94	1.38	10
		2	9.13	3.68;-4.48	1.38	10
		3*	0	0	0	
4（2層拆支撐）	29	1				
		2#	3.09	0.74;-1.39	1.38	10
		3	3.09	0.39;-1.23	1.52	
5（4層澆砼）	42	2	3.65	0.82;-1.30	1.38	10
		3	9.11	3.73;-4.48	1.38	10
		4*	0	0	0	
6（3層拆支撐）	43	2				
		3#	3.09	0.72;-1.42	1.38	10
		4	3.09	3.09;-1.23	1.52	
7（5層澆砼）	56	3	3.64	0.87;-1.25	1.38	10
		4	9.12	3.73;-4.48	1.38	10
		5*	0	0	0	
8（4層拆支撐）	57	3				
		4#	3.09	0.72;-1.42	1.38	10
		5	3.09	0.39;-1.23	1.52	
9（6層澆砼）	70	4	3.64	0.86;-1.25	1.38	10
		5	9.12	3.73;-4.48	1.38	10
		6*	0	0	0	
從SAC軟件計(jì)算結(jié)果可以看出，該工程采用配二套半梁板模板支撐，14天建一層，樓板養(yǎng)護(hù)到14天時(shí)拆底層模板支撐的施工方案是安全可靠的，此時(shí)各層梁板在施工階段的最低安全系數(shù)均為10，可以說(shuō)很安全。

3.國(guó)內(nèi)對(duì)施工期結(jié)構(gòu)安全控制辦法存在問(wèn)題的探討
3.1對(duì)規(guī)范在施工期結(jié)構(gòu)安全控制方面的分析
（1）	規(guī)范操作比較簡(jiǎn)單，只要現(xiàn)場(chǎng)澆筑砼時(shí)留置同條件砼養(yǎng)護(hù)試塊，根據(jù)砼構(gòu)件跨度及同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度即可確定是否允許拆模，這樣做便于在施工過(guò)程中進(jìn)行控制；
（2）	規(guī)范僅僅從砼構(gòu)件跨度及結(jié)構(gòu)拆模時(shí)梁板砼強(qiáng)度達(dá)到砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度的百分比即判定拆模時(shí)砼結(jié)構(gòu)的安全性，應(yīng)該說(shuō)這只是一種施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，是一個(gè)定性的概念，并無(wú)科學(xué)的定量分析。構(gòu)件抗彎能力除與鋼筋及砼強(qiáng)度有關(guān)外，只與構(gòu)件的截面尺寸有關(guān)，與構(gòu)件跨度是無(wú)關(guān)的。而拆掉底模后，梁板所需承受的最大彎矩，按照均布荷載來(lái)算(最常見(jiàn)的施工荷載受力狀況)，其彎矩與構(gòu)件跨度的平方成正比，因此，2m跨度與8m跨度的砼梁板，相同施工荷載條件下，構(gòu)件所受最大彎矩相差16倍，而規(guī)范在2-8m跨度情況下，采用一刀切的方式，均要求砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%即可拆模，即不經(jīng)濟(jì)也不安全。
（3）	規(guī)范對(duì)施工期梁板的結(jié)構(gòu)安全控制，僅僅通過(guò)檢查底層梁板拆模時(shí)砼強(qiáng)度是否達(dá)到規(guī)定要求，顯得不夠全面。因?yàn)樯喜拷Y(jié)構(gòu)施工荷載的不同，包括是否有大的施工堆載、是否建新層，都對(duì)底層梁板的受力狀況大有影響，而規(guī)范對(duì)這些情況均不予考慮，忽視了每個(gè)具體工程的特殊性。
（4）	當(dāng)然，作為統(tǒng)一指導(dǎo)施工的規(guī)范來(lái)講，不可能也很難做到規(guī)定的很詳細(xì)，但至少可以看出，我們?cè)谑┕み^(guò)程中，僅僅依靠規(guī)范條文來(lái)控制施工期的梁板結(jié)構(gòu)安全是不夠的。

3.2 對(duì)PKPM軟件在施工期結(jié)構(gòu)安全控制方面的分析
    從2.2節(jié)計(jì)算內(nèi)容可以看出，作為目前國(guó)內(nèi)大力推廣應(yīng)用的PKPM施工安全設(shè)施軟件，其在處理施工期砼結(jié)構(gòu)的梁板安全控制方面，還存在以下值得商榷之處：
（1）	PKPM軟件的優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)算過(guò)程淺顯明了，立即可以得出支撐層數(shù)及相應(yīng)的計(jì)算過(guò)程，為施工單位編寫(xiě)施工方案及計(jì)算書(shū)提供了很大的便利。
（2）	PKPM軟件在對(duì)施工期砼結(jié)構(gòu)的梁板安全控制方面，不足之處在于：
1）	在計(jì)算底層梁板所承受的施工荷載時(shí)，PKPM軟件將其通過(guò)支撐聯(lián)系起來(lái)的上層梁板自重全部作為底層樓板承受的施工荷載，這一點(diǎn)忽略了施工期混凝土是一個(gè)時(shí)變結(jié)構(gòu)的這一點(diǎn)。當(dāng)對(duì)底層樓板所承受的施工荷載進(jìn)行計(jì)算時(shí)，其上層混凝土樓板的剛度、強(qiáng)度均在迅速增長(zhǎng)，通過(guò)位移變形協(xié)調(diào)，其上層樓板必將能承受相當(dāng)一部分其自重荷載，而PKPM軟件將其上層的梁板自重全部作為底層樓板承受的施工荷載，與實(shí)際情況是不相符的，如此計(jì)算，夸大了底層梁板拆模驗(yàn)算時(shí)其承受的施工荷載，從結(jié)果上看是偏于保守的。
2）	與規(guī)范存在問(wèn)題一樣，PKPM軟件在驗(yàn)算底層模板是否可拆時(shí)，僅對(duì)底層拆除模板后即將承受的現(xiàn)有施工荷載進(jìn)行了計(jì)算。但是，根據(jù)大多數(shù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工程施工荷載情況千變?nèi)f化，比如，底層拆模之后，很快將會(huì)在頂層搭設(shè)支撐建新層，而此時(shí)建新層新增加的施工荷載將通過(guò)支撐聯(lián)接的幾層混凝土梁板的結(jié)構(gòu)位移協(xié)調(diào)新增加到底層混凝土梁板上。因此，盡管上部建新層時(shí)，底層混凝土樓板齡期有所增加，但所受施工荷載也將有明顯增加，是否安全還需驗(yàn)算，PKPM軟件未考慮這一點(diǎn)。
3）	目前，高層砼框架結(jié)構(gòu)，樓板基本上均為連續(xù)板，PKPM軟件在驗(yàn)算時(shí)，僅對(duì)板的跨中彎矩進(jìn)行了計(jì)算，依據(jù)混凝土的時(shí)間溫度曲線(xiàn)算出板跨中抗彎能力大于施工荷載引起的板跨中彎矩，即可得出拆除該層模板安全的結(jié)論。但是，有時(shí)連續(xù)板的支座負(fù)彎矩是大于其跨中彎矩的。通過(guò)SAC軟件對(duì)本文工程實(shí)例計(jì)算結(jié)果就可以看出，板的支座負(fù)彎矩即大于其跨中彎矩值，因此，PKPM軟件僅僅對(duì)板的跨中彎矩進(jìn)行計(jì)算，而不考慮板的支座負(fù)彎矩是不全面的。
4）	PKPM在對(duì)是否可拆除底層模板進(jìn)行計(jì)算時(shí)，僅對(duì)底層樓板進(jìn)行計(jì)算也是欠妥的。因?yàn)椋┕て谕ㄟ^(guò)支撐體系連系在一起的各層樓板是一個(gè)相互影響的時(shí)變結(jié)構(gòu)體系。如果底層樓板下部支撐拆除，勢(shì)必整個(gè)時(shí)變結(jié)構(gòu)體系將發(fā)生位移協(xié)調(diào)變形，底層上面的樓板其所承受的施工荷載必將有所增加。而此時(shí)上層樓板的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間相對(duì)較短，因此該層樓板通過(guò)位移協(xié)調(diào)增加的施工荷載有可能會(huì)對(duì)該層樓板造成破壞。而且，如果拆掉底層樓板下的支撐，立即在頂層建新層的話(huà)，底層上面的樓板所承受的施工荷載也必將有所增加。因此，是否可拆除模板，應(yīng)該不僅對(duì)要拆模的底層樓板進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，還應(yīng)該對(duì)其上面的每一層樓板的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算才更妥當(dāng)，也更安全。

3.3 對(duì)SAC軟件在施工期結(jié)構(gòu)安全控制的分析
（1）	通過(guò)本文概述中提到的SAC計(jì)算原理及2.3節(jié)計(jì)算內(nèi)容可以看出，SAC軟件是將施工期的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為一個(gè)時(shí)變結(jié)構(gòu)來(lái)考慮的，它對(duì)施工期整個(gè)階段每次施工步驟對(duì)各樓層受力的影響均進(jìn)行受力安全分析，因此相對(duì)來(lái)講，它更具有科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性。
（2）	SAC軟件能夠給出施工中各種關(guān)鍵步驟，包括裝支撐、裝模板、澆筑混凝土、施加荷載、拆除支撐等與施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全密切相關(guān)的施工操作的力學(xué)模型，并對(duì)任意狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行分析，給出結(jié)構(gòu)施工是否安全的提示，從而在施工前和施工中對(duì)實(shí)際施工情況進(jìn)行分析和模擬，判斷該步施工是否安全，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和安全的全過(guò)程控制。同時(shí)，該軟件的計(jì)算結(jié)果可以給出任意狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)分析的計(jì)算結(jié)果信息，如某跨某斷面的彎矩、彎矩總量、彎矩增量、剪力、剪力總量、剪力增量、撓度總量及撓度增量等，從而為工程技術(shù)人員對(duì)各種操作下的施工情況作出科學(xué)分析。
（3）	SAC軟件可對(duì)各種不同模板施工方案，如不同施工周期、不同氣溫、不同支模層數(shù)、不同支撐剛度、不同拆模時(shí)間等條件進(jìn)行調(diào)試演算，因此，SAC軟件可很方便簡(jiǎn)捷地對(duì)樓板模板施工方案進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)方案中的不足之處予以彌補(bǔ)。

4、結(jié)語(yǔ)
在中國(guó)廣闊的土地上正在進(jìn)行著世界上最大規(guī)模的基本建設(shè)。工程建造階段的風(fēng)險(xiǎn)多來(lái)自設(shè)計(jì)、施工的失誤和疏忽[3]。為解決上述問(wèn)題必須全面突破傳統(tǒng)格式。這不僅在空間上要由個(gè)別構(gòu)件的分析擴(kuò)展到整個(gè)結(jié)構(gòu)及其耦聯(lián)系統(tǒng)的分析；更重要的是在時(shí)間上，要由單純的重視使用階段延伸到考慮施工、使用和維修全過(guò)程。合理的工程安全水平是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要問(wèn)題，鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)在整個(gè)生命周期中應(yīng)該有一個(gè)較為統(tǒng)一的、符合生命周期各個(gè)階段特點(diǎn)的安全水平，這個(gè)安全水平客觀上是由經(jīng)濟(jì)發(fā)展決定的。而目前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工規(guī)范還沒(méi)有給企業(yè)提供這樣的標(biāo)準(zhǔn)，施工企業(yè)也缺乏科學(xué)分析和控制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工期安全水平的方法和手段。
本文分析了目前我國(guó)對(duì)施工期混凝土結(jié)構(gòu)梁板安全控制的幾種方法，通過(guò)比較驗(yàn)證，從理論分析及工程實(shí)踐的角度驗(yàn)證了SAC軟件在施工期混凝土結(jié)構(gòu)安全分析方面所具有的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。我們完全有理由相信，通過(guò)實(shí)踐對(duì)SAC軟件進(jìn)一步完善，使SAC軟件盡早為我國(guó)工程技術(shù)人員服務(wù)，這對(duì)提高我國(guó)的施工技術(shù)水平，幫助工程技術(shù)人員從過(guò)去憑經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范規(guī)定轉(zhuǎn)化未通過(guò)理論計(jì)算對(duì)施工期的結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行把握，從而提高我國(guó)鋼筋混凝土工程在施工期的結(jié)構(gòu)安全性將帶來(lái)很大的幫助。

參考文獻(xiàn)
[1]  趙國(guó)藩 《工程結(jié)構(gòu)可靠性論及應(yīng)用》 大連理工大學(xué)出版社  1996年
[2]  劉西拉 《結(jié)構(gòu)工程學(xué)科的現(xiàn)狀與展望》 人民交通出版社  1997年
[3]  王賀 金玉琬 賀玉仙《建筑工程質(zhì)量事故分析》中國(guó)建筑工業(yè)出版1986年
[4]  PC Stivaros, G T Halvorsen. Equivalent frame analysis ofconcrete buildings during construction[J]. ConcreteInternational ACI, August,1991, 13(8):57-62.
[5]  趙挺生 方東平 顧祥林 張譽(yù)  《施工期現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力特性》《工程力學(xué)》 1000-4750(2004)，02-0062-07  2004年
[6]  P.Grundy  A.Kabaila 《Construction loads on slabs with shored formwork in multistory building 》 J.ACI 60(12) 1963
[7]  N.J.Gardner  R.K.Agarwal  《Form and Shor Requirements For Multistory Flat Slab Type Buildings 》 ACI journal 11 1974
[8]  Xila Liu  W.F.Chen  M.D.Browman  《Construction load analysis for concrete structures 》J.ACI 112 (3) 1986 
[9]  W.F.Chen and K.Mosallam 1991 《Concrete Buildings Analysis for Safe Construction 》 CRC  Inc
[10] H.M.Lee  X.L.Liu  and  W.F.Chen  1991  《Creep Analysis of Concrete Buildings During Construction 》 Journal of Stuctureal Engineering ASCE Vol.117  No10  Oct.pp 3135-3148
[11] 李惠明 《高層建筑結(jié)構(gòu)過(guò)程中的安全分析》 清華大學(xué)博士學(xué)位論文, 指導(dǎo)教授：劉西拉，北京：清華大學(xué)，1992
[12] M Z Duan, W F Chen. Design guidelines for safe concrete construction [J]. ACI, Concrete International, 1996, 18(10): 44-49.
[13] Ming-zhu Duan and W.F.Chen 1995《Improved Simplified Method for Slab and Shore Load Analysis During Construction》 Project Report:CE-STR-95-24 Purdue University 1995
[14] 李瑩 《施工期鋼筋混凝結(jié)構(gòu)荷載傳遞分析的改進(jìn)》 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，指導(dǎo)教授：劉西拉，上海：上海交通大學(xué)，2000年
[15] 祝宏毅 方東平 劉西拉 《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的安全性研究》 清華大學(xué)土木工程系 1999年
[16] 方東平, 耿川東, 祝宏毅, 劉西拉. 《施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特性的計(jì)算研究》[J]. 土木工程學(xué)報(bào), 2000,33(6): 57-62.文 2000年
[17] 《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工期安全分析與控制軟件（SAC）及其應(yīng)用》鑒定資料
[18] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)-《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)

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