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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，使施工難度大大提高。與發(fā)達(dá)國家相比，我國對這類鋼結(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、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，使施工難度大大提高。與發(fā)達(dá)國家相比，我國對這類鋼結(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、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)合幾個典型工程，針對異型高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)的施工模擬及監(jiān)測；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)測主要是通過研制開發(fā)有限元前處理軟件，創(chuàng)新地對不同工況下的施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬，并對施工中的主體結(jié)構(gòu)及臨時支撐的應(yīng)力和變形進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)測，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)計預(yù)期吻合，同時也證明了采用有限元軟件ANSYS對異性高層鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工全過程模擬雖然在建模、計算過程中引入了一些假設(shè)，簡化，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也兼顧節(jié)點(diǎn)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性，足尺實(shí)驗(yàn)實(shí)測應(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)主要通過四個階段的研究工作，對全自動、半自動藥芯自保護(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、半自動焊接，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。
    目前本項目已在杭州國際會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，累計新增銷售3.71億，新增利潤2597萬，節(jié)約了工程建設(shè)投資1443萬，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)及社會效益。
    本項目成果適用范圍廣，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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