BIM技术在超高层复杂外框巨柱钢结构节点优化设计中的应用

BIM技术具有可视化、三维模拟、协同等优势,因此将其应用到钢结构设计中,不但可以解决复杂钢结构节点设计中的难点问题,而且通过BIM技术构建三维模型将钢结构优化设计中的重要内容全部清楚地表达出来,使设计人员和施工人员能理解复杂钢结构节点细部做法并对设计方案作出调整优化,进而保证后期钢结构节点施工的精度,有利于提高整体工程施工的质量。文章将以某超高层复杂外框巨柱结构形式为例,就钢结构节点优化设计中关于BIM技术的具体应用进行阐释说明。

巨柱大梁式转换层结构施工

介绍在16m高度施工巨柱大梁式转换层结构的支撑。

钢结构巨柱及钢板墙安装焊接技术分析

新时期,建筑行业发展脚步加快,建筑内部结构逐渐趋于多元化,可以满足人们的不同使用需求。就目前状况而言,钢结构属于最常见的结构形式,具有良好的建筑性能,并符合低碳环保的要求,减少各项能源的消耗,其中钢结构巨柱及钢板墙安装焊接为核心,关系到建筑工程使用寿命。本文以提高建筑施工质量为研究目标,引入实际工程案例深度分析钢结构巨柱及钢板墙安装焊接技术,并简单论述了钢结构的特征与常见焊接方法等内容。

超高层钢结构建筑巨柱与转换桁架结构施工技术

以某超高层钢结构建筑施工为例,针对巨型柱及转换桁架体型庞大且结构形式复杂,一般的精度控制施工工法难以满足超高层建筑的大型钢结构巨柱及转换桁架的施工精度要求,往往出现加工尺寸偏差积累,难以保证加工精度;构件加工过程中的焊接变形无法有效跟踪,难以采用精确的反变形措施;构件超大,无法制定经济合理的运输方案,造成经济损失;现场安装精度差,错边现象严重,还可能因为精度问题造成构件无法准确就位,进一步带来的问题是现场频繁且不合理的切割及焊接。开展课题研究,实现钢结构巨柱及转换桁架精准就位、连接。

大跨度、大倾斜角度塔冠连接巨柱制作技术

作为平安金融中心的最后一节筒外巨柱,连接了上端塔冠和内部钢梁,在整体的结构中起到连接枢纽的作用。其整体结构复杂,其中箱形牛腿及塔冠连接件制作安装精度要求更高,装配焊接难度大。重点从巨柱复杂部分的制作工艺,箱形牛腿及塔冠连接件的装配焊接工艺等方面,介绍了巨柱的整体制作技术。

东盟塔桁架层复杂巨柱节点加工制作技术

南宁东盟塔为巨柱体系的超高层建筑,钢结构用量大,环带桁架加强层构造复杂。从巨柱桁架节点的深化设计、加工制作等方面详细介绍了该超高层结构在带状桁架加强层复杂节点的处理原则及典型节点的优化示例,通过在深化阶段优化节点的分段位置、坡口的开设形式及坡口角度等方面有效地降低了焊材使用量,加快了加工进度,节约了加工成本。加工阶段通过细化组装工艺及焊接顺序,采用合理的工艺措施,很好地保证了节点构件的加工质量,满足设计和现场施工要求。

深圳前海国际金融中心无梁空芯大板超高层建筑结构设计

深圳前海国际金融中心是国内首次在超高层建筑中采用无梁空芯大板楼盖的建筑,结构采用带加强层的型钢混凝土(SRC)巨柱框架-核心筒形式。进行了结构方案选型及基础设计,详细介绍了结构体系组成、结构布置及采取的加强措施;进行了小、中、大震及风荷载作用下的计算分析,结果表明,结构能满足预定的性能目标要求;最后着重介绍了无梁空芯板模拟、结构加强层方案选择和复杂节点分析设计等内容。

南宁东盟塔巨型环带桁架施工关键技术

南宁东盟塔结构形式为巨柱外框+带状桁架+核心筒双重结构受力体系,其中巨型带状桁架因为起到将上部楼面荷载传递至巨柱的重要转换作用,而成为超高层建筑中不可或缺的一部分,具有举足轻重的作用。为满足超高层结构受力要求,环带桁架一般具有节点形式复杂、外形尺寸大、钢板厚度厚、钢材材质高等特点,由此带来的构件分段、构件吊装、焊接质量、焊接变形、安装精度等成为桁架施工的主要重点和难点。对巨型带状桁架的分段原则、安装方法、焊接原则、施焊顺序、质量控制等进行了详细阐述,并且采用有限元软件对带状桁架进行施工模拟分析,得出桁架施工阶段的构件内力和变形,有效保证了施工安全和工程质量。

深圳冠泽金融中心超高层办公塔楼结构设计

深圳冠泽金融中心超高层办公塔楼采用带腰桁架的巨柱框架-核心筒结构体系,针对此稀柱网混合结构体系的结构设计、抗震性能要点进行了归纳总结;提出此类结构体系为了满足规范设计、抗震性能目标C,建议采取如下加强措施:增设带适宜刚度腰桁架的加强层以增强外框架刚度;加强层楼板采用钢梁+钢水平撑+钢筋桁架楼承板以可靠传递加强层外框架与核心筒间的剪力;设置约束型构造钢梁,与墙肢内型钢柱形成墙内约束型钢边框以提高底部、加强层核心筒的延性与整体性;多遇地震作用下,此体系核心筒需承担100%地震剪力。

杭州世茂智慧之门结构设计问题探讨

结合杭州世茂智慧之门建筑设计的特殊要求,分别对4种结构方案进行了比选,对各方案的优、缺点以及经济性进行了详细的比较。比选结果表明,带斜撑巨柱外框+环带桁架+核心筒方案是最优的结构方案。此外,介绍了带单向斜撑巨柱外框的设计要点,主要包括:1)施工顺序和混凝土收缩徐变长期变形影响;2)斜撑在转折处的水平力传递。利用有限元软件ETABS探讨了施工顺序和混凝土收缩与徐变等因素对带斜撑外框核心筒结构方案的楼面平整度和结构构件内力的影响。巨型斜撑在转折处会在楼板处产生很大的水平推力,通过加强楼板来解决此水平推力的传递是带单向斜撑框架设计的重点。

上海中心大厦伸臂桁架与巨柱和核心筒连接的抗震性能试验研究

在上海中心大厦伸臂钢桁架与柱和核心筒连接单调静力试验的基础上,进行了该连接的抗震性能试验。试验设计了3种不同的反复加载路径,以考察普通循序渐增加载方式和不同损伤累积后再以普通循序渐增加载方式下试件滞回特性和耗能能力的差别。结果表明:在几种不同路径反复荷载作用下,试件最终破坏均发生在伸臂桁架斜腹杆和下弦杆端部,伸臂桁架与巨柱和核心筒连接的节点板塑性应力水平较低,滞回曲线形状饱满,延性较好,满足结构抗震设计要求;伸臂桁架在不同加载路径下的累积塑性耗能引起的塑性损伤对伸臂桁架的滞回性能退化有一定影响,但并不显著;单斜腹杆作为伸臂桁架耗能的主要构件,其累积轴力耗能占伸臂桁架总耗能的70%左右。