作者： 宗荣、张之浩、刘传林、丁利、杨飞、吴迪、陆玮崇

出处： 《钢结构（中英文）》，2024年，39卷(04)，第17-25页

主题： 以杭州云门项目为工程背景，针对底层不连续的多层连体结构施工难题，提出累积提升与分层提升两种方案，并从结构受力变形、施工经济性、安全性、时效性等方面进行系统比选，确定最优提升方案

原文官方阅读链接： http://gjg.ic-mag.com/cn/article/doi/10.13206/j.gjgS23082102

原文标准摘要

随着建筑钢结构的发展，高层建筑群如雨后春笋般出现，两栋高层之间设置钢连体是常见的结构形式。目前，对于常规高空连体结构安装，大多采用地面拼装后整体提升至设计位置的安装方法。但针对底层不连续的多层连体结构，一方面地面拼装胎架高，存在高空作业，不经济又不安全；另一方面拼装时底层结构需进行加固，施工繁琐。因此制定更为经济、安全、快速的施工方案是当前施工的重点。

以杭州云门项目为例，给出了累积提升与分层提升两种施工方案，并对两者从结构受力变形，施工经济性、安全性、时效性等方面进行衡量比选。在受力方面，采用上述两种方案施工，对于塔楼而言，杆件应力最大值差别较小，但采用分层提升施工构件的附加应力更小，受力更为合理；对于连体而言，杆件应力最大值基本相同，但采用分层提升的杆件应力总体偏小；对于提升加强杆而言，采用分层提升方案时加强杆最大轴力为10,905.27 kN，而采用累积提升方案时加强杆最大轴力为12,615.81 kN，前者较后者减小约13.6%，因此采用分层提升方案可降低对其截面的需求，从而便于在提升完成后进行拆除。在变形方面，采用上述两种方案施工，结构最大竖向变形均位于连体跨中，且变形值相差不大；而结构最大水平变形虽均位于塔楼顶层，但变形值有些许差别，分层提升变形值较小，这是由于采用分层提升，二次提升前连体上层结构与塔楼已连成一体，具备了一定的水平刚度。在施工方面，采用累积提升方案施工，下层结构在低空安装时，上层连体结构悬停时间较长，时效性差，且连体未与塔楼形成有效连接，施工安全性差；而采用分层提升方案，上层连体结构一次提升到位后直接进行补杆工作，使连体与塔楼初步形成有效连接，届时可同步进行下层三角区结构的拼装工作，时效性、安全性更佳。在经济性方面两者相差较小，分层提升对于提升设备的数量需求较高。

结果表明，针对底层不连续的多层连体结构施工，分层提升法在结构受力及变形方面，施工经济性、安全性、时效性方面表现更佳。

一、研究背景与研究出发点

随着建筑钢结构的发展，高层建筑群大量涌现，在两栋高层之间设置钢连体已成为常见的结构形式。对于常规高空连体结构安装，大多采用地面拼装后整体提升至设计位置的成熟方法。然而，当面临底层不连续的多层连体结构时，常规整体提升方法暴露出显著局限：一方面，地面拼装胎架高度大，存在大量高空作业，既不经济也不安全；另一方面，拼装时底层结构需进行临时加固，施工流程繁琐。

底层不连续意味着连体结构下方缺少连续的承重楼层或支撑体系，这使得常规的整体提升方案在胎架布置、结构加固、提升过程中的受力传递等环节均面临特殊困难。如何在确保结构安全的前提下，制定更为经济、安全、快速的施工方案，成为该类工程的核心挑战。

基于上述工程痛点，该论文以杭州云门项目为研究对象，系统开展底层不连续的多层连体结构提升方案优选分析，旨在建立涵盖“方案提出—多维度比选—最优方案确定”的完整决策流程。

二、工程案例与提升方案

论文选取杭州云门项目为工程案例，该项目为两栋塔楼之间设置多层钢连体的结构形式，且连体底层存在不连续特征，施工条件复杂。

针对该工程特点，研究提出了两种可行的提升施工方案：

方案一：累积提升方案——下层结构在低空位置安装时，上层连体结构悬停等待，待下层安装完成后整体累积提升至设计标高；

方案二：分层提升方案——上层连体结构一次提升到位后直接进行补杆工作，使连体与塔楼初步形成有效连接，随后同步进行下层三角区结构的拼装工作。

研究从结构受力变形、施工经济性、安全性、时效性四个维度对两种方案进行系统比选。

三、两种提升方案对比分析

（一）结构受力与变形对比

杆件应力方面——对于塔楼而言，两种方案下杆件应力最大值差别较小，但采用分层提升施工时构件的附加应力更小，受力更为合理；对于连体而言，两种方案下杆件应力最大值基本相同，但分层提升的杆件应力总体偏小。对于提升加强杆，分层提升方案下加强杆最大轴力为10,905.27 kN，而累积提升方案下为12,615.81 kN，前者较后者减小约13.6%。这意味着采用分层提升方案可降低对加强杆截面的需求，便于提升完成后进行拆除作业。

结构变形方面——两种方案下，结构最大竖向变形均位于连体跨中，且变形值相差不大。然而，结构最大水平变形虽均位于塔楼顶层，但变形值存在差异——分层提升方案的变形值较小。其原因在于：采用分层提升时，二次提升前连体上层结构已与塔楼连成一体，具备了一定的水平刚度，从而有效约束了塔楼顶层的水平位移。

（二）施工安全性与时效性对比

累积提升方案的突出问题在于：下层结构在低空安装时，上层连体结构需长时间悬停等待。这一过程中连体未与塔楼形成有效连接，整体稳定性差，施工安全性较差，同时悬停时间过长也导致时效性不足。

分层提升方案的优势在于：上层连体结构一次提升到位后直接进行补杆工作，使连体与塔楼初步形成有效连接。在此之后，可同步进行下层三角区结构的拼装工作，实现了工序的并行作业，时效性和安全性均更佳。

（三）经济性对比

在经济性方面，两种方案相差较小。但需注意的是，分层提升方案对提升设备的数量需求相对较高——这是该方案在经济层面的主要劣势，需在具体工程中结合设备可用性综合权衡。

四、研究结论与工程应用价值

• 针对底层不连续的多层连体结构施工，分层提升法在结构受力及变形、施工经济性、安全性、时效性方面均表现更佳，是该类工程的最优提升方案；
• 分层提升方案可有效减小构件附加应力，其中提升加强杆最大轴力较累积提升方案减小约13.6%，降低了对加强杆截面的需求，便于后续拆除作业；
• 分层提升方案因二次提升前连体上层结构已与塔楼形成有效连接，结构水平刚度得以提前建立，水平变形控制效果优于累积提升方案；
• 分层提升方案避免了上层连体结构长时间悬停的安全风险，且可实现上层补杆与下层拼装的工序并行，安全性与时效性优势显著；
• 论文提出的“累积提升 vs 分层提升”双方案比选框架及多维度评价方法，可为同类底层不连续的多层连体结构施工提供系统的方案决策参考。