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異型高層、超高層鋼結構創(chuàng)新施工技術研究

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時間：2009-12-22 20:35:06 [收藏]
隨著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，使施工難度大大提高。與發(fā)達國家相比，我國對這類鋼結構建筑施工技術起步比較晚，成熟、可借鑒的經(jīng)驗不多，在施工模擬及監(jiān)測、大型節(jié)點
    隨著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，使施工難度大大提高。與發(fā)達國家相比，我國對這類鋼結構建筑施工技術起步比較晚，成熟、可借鑒的經(jīng)驗不多，在施工模擬及監(jiān)測、大型節(jié)點研究、焊接技術等領域還很落后、欠缺。為此我們結合幾個典型工程，針對異型高層、超高層鋼結構的施工模擬及監(jiān)測；新型節(jié)點技術及創(chuàng)新的焊接技術等方面展開了研究。
    異型高層、超高層鋼結構的施工模擬及監(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行數(shù)值模擬，并對施工中的主體結構及臨時支撐的應力和變形進行在線實時監(jiān)測，通過施工過程軟件模擬技術及施工過程應力應變實時監(jiān)控技術了解異型高層鋼結構在安裝過程中結構受力情況，為結構施工提供了可靠的判斷依據(jù)，試驗結果給出的結構受力規(guī)律與設計預期吻合，同時也證明了采用有限元軟件ANSYS對異性高層鋼結構進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，簡化，但其結果已能夠反映施工過程結構內力變化情況，滿足工程施工要求。
    新型的節(jié)點技術通過大型鋼結構鑄鋼節(jié)點的有限元仿真模擬分析和設計超大型多加載點以及復雜外荷類型條件下的加載方式和反力裝置來進行足尺實驗研究，確保超大型復雜鑄鋼節(jié)點在復雜應力狀態(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)點設計的經(jīng)濟性，足尺實驗實測應力和有限元分析結果基本吻合，表明在線彈性狀態(tài)下有限元分析的結果能真正反映鑄鋼節(jié)點的實際受力性能。
    創(chuàng)新的焊接技術主要通過四個階段的研究工作，對全自動、半自動藥芯自保護焊的焊接工藝性、經(jīng)濟性進行試驗、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構的技術要求。
    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際應用，并通過了有關部門的驗收，通過該成果的全面應用，累計新增銷售3.71億，新增利潤2597萬，節(jié)約了工程建設投資1443萬，并且加快工程建設進度，保證了工程質量，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟及社會效益。
    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年度公司此類項目已承接5.2億,已都在應用該成果），技術含量高、能有效指導施工、加快工程建設進度、控制施工質量，具有良好的應用推廣前景。
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