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異型高層、超高層鋼結構創(chuàng )新施工技術(shù)研究

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:35:06 [收藏]
隨著(zhù)鋼結構形式的不斷突破，異型高層、超高層鋼結構建筑在結構造型新穎的同時(shí)，使施工難度大大提高。與發(fā)達國家相比，我國對這類(lèi)鋼結構建筑施工技術(shù)起步比較晚，成熟、可借鑒的經(jīng)驗不多，在施工模擬及監測、大型節點(diǎn)
    隨著(zhù)鋼結構形式的不斷突破，異型高層、超高層鋼結構建筑在結構造型新穎的同時(shí)，使施工難度大大提高。與發(fā)達國家相比，我國對這類(lèi)鋼結構建筑施工技術(shù)起步比較晚，成熟、可借鑒的經(jīng)驗不多，在施工模擬及監測、大型節點(diǎn)研究、焊接技術(shù)等領(lǐng)域還很落后、欠缺。為此我們結合幾個(gè)典型工程，針對異型高層、超高層鋼結構的施工模擬及監測；新型節點(diǎn)技術(shù)及創(chuàng )新的焊接技術(shù)等方面展開(kāi)了研究。
    異型高層、超高層鋼結構的施工模擬及監測主要是通過(guò)研制開(kāi)發(fā)有限元前處理軟件，創(chuàng )新地對不同工況下的施工過(guò)程進(jìn)行數值模擬，并對施工中的主體結構及臨時(shí)支撐的應力和變形進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測，通過(guò)施工過(guò)程軟件模擬技術(shù)及施工過(guò)程應力應變實(shí)時(shí)監控技術(shù)了解異型高層鋼結構在安裝過(guò)程中結構受力情況，為結構施工提供了可靠的判斷依據，試驗結果給出的結構受力規律與設計預期吻合，同時(shí)也證明了采用有限元軟件ANSYS對異性高層鋼結構進(jìn)行施工全過(guò)程模擬雖然在建模、計算過(guò)程中引入了一些假設，簡(jiǎn)化，但其結果已能夠反映施工過(guò)程結構內力變化情況，滿(mǎn)足工程施工要求。
    新型的節點(diǎn)技術(shù)通過(guò)大型鋼結構鑄鋼節點(diǎn)的有限元仿真模擬分析和設計超大型多加載點(diǎn)以及復雜外荷類(lèi)型條件下的加載方式和反力裝置來(lái)進(jìn)行足尺實(shí)驗研究，確保超大型復雜鑄鋼節點(diǎn)在復雜應力狀態(tài)下的承載力和變形能力能滿(mǎn)足工程要求的同時(shí)也兼顧節點(diǎn)設計的經(jīng)濟性，足尺實(shí)驗實(shí)測應力和有限元分析結果基本吻合，表明在線(xiàn)彈性狀態(tài)下有限元分析的結果能真正反映鑄鋼節點(diǎn)的實(shí)際受力性能。
    創(chuàng )新的焊接技術(shù)主要通過(guò)四個(gè)階段的研究工作，對全自動(dòng)、半自動(dòng)藥芯自保護焊的焊接工藝性、經(jīng)濟性進(jìn)行試驗、研究。結果表明：采用國產(chǎn)藥芯自保護焊絲，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(mǎn)足超高層建筑鋼結構的技術(shù)要求。
    目前本項目已在杭州國際會(huì )議中心和大連期貨大廈等工程中得到了實(shí)際應用，并通過(guò)了有關(guān)部門(mén)的驗收，通過(guò)該成果的全面應用，累計新增銷(xiāo)售3.71億，新增利潤2597萬(wàn)，節約了工程建設投資1443萬(wàn)，并且加快工程建設進(jìn)度，保證了工程質(zhì)量，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟及社會(huì )效益。
    本項目成果適用范圍廣，可廣泛應用于異型高層、高層、超高層鋼結構建筑中（08年度公司此類(lèi)項目已承接5.2億,已都在應用該成果），技術(shù)含量高、能有效指導施工、加快工程建設進(jìn)度、控制施工質(zhì)量，具有良好的應用推廣前景。
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