異型高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)新施工技術(shù)研究

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:35:06 [收藏]
隨著鋼結(jié)構(gòu)形式的不斷突破，異型高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在結(jié)構(gòu)造型新穎的同時(shí)，使施工難度大大提高。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)這類鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)起步比較晚，成熟、可借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多，在施工模擬及監(jiān)測(cè)、大型節(jié)點(diǎn)
    隨著鋼結(jié)構(gòu)形式的不斷突破，異型高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在結(jié)構(gòu)造型新穎的同時(shí)，使施工難度大大提高。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)這類鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)起步比較晚，成熟、可借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多，在施工模擬及監(jiān)測(cè)、大型節(jié)點(diǎn)研究、焊接技術(shù)等領(lǐng)域還很落后、欠缺。為此我們結(jié)合幾個(gè)典型工程，針對(duì)異型高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)的施工模擬及監(jiān)測(cè)；新型節(jié)點(diǎn)技術(shù)及創(chuàng)新的焊接技術(shù)等方面展開了研究。
    異型高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)的施工模擬及監(jiān)測(cè)主要是通過研制開發(fā)有限元前處理軟件，創(chuàng)新地對(duì)不同工況下的施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬，并對(duì)施工中的主體結(jié)構(gòu)及臨時(shí)支撐的應(yīng)力和變形進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過施工過程軟件模擬技術(shù)及施工過程應(yīng)力應(yīng)變實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)了解異型高層鋼結(jié)構(gòu)在安裝過程中結(jié)構(gòu)受力情況，為結(jié)構(gòu)施工提供了可靠的判斷依據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果給出的結(jié)構(gòu)受力規(guī)律與設(shè)計(jì)預(yù)期吻合，同時(shí)也證明了采用有限元軟件ANSYS對(duì)異性高層鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工全過程模擬雖然在建模、計(jì)算過程中引入了一些假設(shè)，簡(jiǎn)化，但其結(jié)果已能夠反映施工過程結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化情況，滿足工程施工要求。
    新型的節(jié)點(diǎn)技術(shù)通過大型鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的有限元仿真模擬分析和設(shè)計(jì)超大型多加載點(diǎn)以及復(fù)雜外荷類型條件下的加載方式和反力裝置來進(jìn)行足尺實(shí)驗(yàn)研究，確保超大型復(fù)雜鑄鋼節(jié)點(diǎn)在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的承載力和變形能力能滿足工程要求的同時(shí)也兼顧節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，足尺實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)應(yīng)力和有限元分析結(jié)果基本吻合，表明在線彈性狀態(tài)下有限元分析的結(jié)果能真正反映鑄鋼節(jié)點(diǎn)的實(shí)際受力性能。
    創(chuàng)新的焊接技術(shù)主要通過四個(gè)階段的研究工作，對(duì)全自動(dòng)、半自動(dòng)藥芯自保護(hù)焊的焊接工藝性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行試驗(yàn)、研究。結(jié)果表明：采用國(guó)產(chǎn)藥芯自保護(hù)焊絲，利用合理的工藝措施，進(jìn)行全自動(dòng)、半自動(dòng)焊接，所形成焊縫的工藝性能完全能滿足超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求。
    目前本項(xiàng)目已在杭州國(guó)際會(huì)議中心和大連期貨大廈等工程中得到了實(shí)際應(yīng)用，并通過了有關(guān)部門的驗(yàn)收，通過該成果的全面應(yīng)用，累計(jì)新增銷售3.71億，新增利潤(rùn)2597萬(wàn)，節(jié)約了工程建設(shè)投資1443萬(wàn)，并且加快工程建設(shè)進(jìn)度，保證了工程質(zhì)量，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。
    本項(xiàng)目成果適用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于異型高層、高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中（08年度公司此類項(xiàng)目已承接5.2億,已都在應(yīng)用該成果），技術(shù)含量高、能有效指導(dǎo)施工、加快工程建設(shè)進(jìn)度、控制施工質(zhì)量，具有良好的應(yīng)用推廣前景。
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