变截面薄壁空心弯扭结构件激光熔化沉积成形工艺与精度研究

基于光内送粉激光熔化沉积(laser melting deposition,LMD)技术,研究变截面薄壁空心弯扭结构件的成形工艺。针对该类复杂结构件成形轨迹规划的难点,提出空间轨迹单元离散分层法对结构件进行分层并生成离散沉积单元,按设计的路径进行每个离散沉积单元的沉积。针对在实际成形过程中由于机械臂采用线段单元拟合的方式实现光滑曲线运动导致的误差,提出空间变姿态基点偏移补偿技术,对成形过程中实际姿态变化基点的位置偏移进行补偿,以此实现对尺寸误差的有效控制。最终实现变截面薄壁空心弯扭结构件的激光熔化沉积成形,成形所得结构件尺寸精度较高,形状尺寸误差在-0.44%~1.83%之间,结构件平均厚度在5.9~6.19 mm之间,结构件显微硬度在269~282.2 HV之间,结构件表面和内部皆致密均匀,无明显的气孔、裂缝等缺陷。

空间异面弯扭结构密集胎架支撑施工与卸载技术

研究的内容为某城市当代艺术馆与城市规划展览馆项目钢结构密集胎架支撑施工与卸载技术。本项目为空间异面弯扭结构,弯扭钢结构截面大,外表皮钢结构作为屋盖的一部分覆盖、包裹整栋建筑物,安装难度极大。主要采用密集胎架支撑,地面拼装,单元整体吊装的方法安装技术、分区域分级卸载技术、全站仪多点实时监测技术等。通过本文的研究以及现场的实时反馈结果将形成空间异面弯扭结构的施工及卸载关键技术,为后续类似空间异面结构的施工提供宝贵的施工经验。同时以实际工程再次验证了有限元理论分析的重要性和精确性。

斜交弯扭矩形管钢结构施工关键技术

针对斜交弯扭矩形管钢而言,其具有结构体系繁杂、施工难度较大等特点,这则使得最终成型的结构受力存在一定可变性。因此,为保证工程施工得以顺利、正常的开展,在实际施工阶段,需与工程具体情况相结合,选用恰当、科学的施工技术,以实现理想施工效果。同时网格的自身刚度在完成后的变形要求也很重要;本文以第19届亚运会乒乓球场馆为例,阐述了斜交弯扭矩形管钢结构大面积钢结构的制作、卸载的方法程序及卸载后结构变形观测做了详尽的描述,为类似大跨空间结构提供参考和借鉴。本项目钢结构安装工程获得“中国钢结构金奖”的荣誉。

凤凰国际传媒中心空间弯扭钢结构施工过程模拟分析

介绍了凤凰国际传媒中心空间弯扭钢结构的结构特点、钢结构安装方案的原则、临时支撑的布置及安装步骤,并采用激活单元技术对钢结构施工过程进行模拟计算。计算结果表明:安装方案合理可行,钢结构及临时支撑的应力及变形在允许范围之内。

复合材料弯扭耦合机翼结构分析模型研究进展

本文将复合材料弯扭耦合机翼结构分析模型分为二维板模型和薄壁梁模型,对复合材料弯扭耦合机翼结构分析模型进行了系统回顾和综述,对比分析了其优缺点,并总结了相关研究方法和成果.

弯扭斜交网格结构参数化设计中的几何学理论与方法

从2008年北京奥运会主场馆鸟巢开始,国内出现了一批弯扭斜交网格结构造型的建筑,其中最具代表的是北鸟巢南春茧和北京凤凰国际中心。弯扭斜交网格结构以其优美而独特造型深受建筑师青睐。本文将几何学理论联系工程实际,给出了两种用于弯扭斜交网格结构参数化设计的几何方法。其一,用微分几何方法对弯扭斜交网格结构几何形体进行分析,给出其表面所在曲面参数方程的分析表达。其二,用运动学的观点,通过活动标架、扫掠及放样等造型方法,利用计算机辅助图形学方法得到弯扭斜交网格结构几何模型。两种方法的有效性通过2022年杭州亚运会乒乓球馆设计实践得到了验证。

空间弯扭钢结构加工制作技术

空间弯扭钢结构的中庭钢桥制作难度很大,根据运输及吊装能力,将桥身分成3～4段,每段又分成两个单元,通过建模、定坐标、严格控制翼缘、腹板、隔板、桥座、组焊等的加工工艺,并采取了有效的扭曲成型以及反变形措施,取得了较好的效果。

空间弯扭钢结构构件的制作工艺研究

空间弯扭构件的制作难点是零件成型质量与效率,空间定位精度的保证措施。主要制作工艺有:坐标转换、胎架制作、零件成型、焊接,包含样线架创新,计算机辅助等工艺。样线架创新工艺与计算机辅助工艺使得零件成型精度与成型效率大幅提高。滚压结合成型技术使钢构件有较好的外观效果。工艺研究成果可用于截面为箱形、菱形、三角形等多边形的空间弯扭钢结构件制作。

凤凰国际传媒中心钢结构临时支撑卸载模拟分析

凤凰国际传媒中心钢结构为空间弯扭钢结构体系,钢结构体系支撑点较多、临时支撑分布范围广,运用通用有限元程序MIDAS对支撑的卸载顺序、卸载过程控制模拟分析,得出在卸载过程中监测点的位移变化,验证了"分区分步"的卸载原则,结果证明了该卸载方案是合理可行的。

首钢单板滑雪大跳台主体结构制作关键技术

2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台为钢桁架结构,主要构件有斜箱形格构柱、变截面V形钢柱、赛道钢桁架、飘带管桁架等,连接形式为刚性连接.针对变截面V形箱形柱采用高强度80mm厚钢板,赛道钢桁架、飘带管桁架为空间弯扭结构,跨度大,制作难度大等难点,采用了工厂构件制作单元化和现场安装装配化,信息化管理等对策.介绍了高强度钢80mm厚板焊接、变截面V形箱形柱、斜箱形格构柱、赛道钢桁架钢结构制作及信息化管理技术,可为类似工程提供借鉴.

三维激光测量技术在钢结构制作中的应用研究

介绍了三维激光测量技术在空间弯扭钢构件制作中的应用案例,阐述了扭曲钢构件的制作工艺和三维激光测量方法。通过实践总结出了此技术在钢结构行业中应用的优缺点。通过对多构件同时采集和分析的实践探索,提出了可广泛应用的三维激光测量技术方案。

凤凰卫视传媒中心项目钢结构工程监理控制要点

凤凰卫视传媒中心大楼的外壳钢结构是继鸟巢之后国内建筑又一个大量使用空间弯扭箱型构件的结构。主肋为倒梯形的空间弯扭构件。建筑设计采用莫比乌斯环造型的钢结构外壳包裹主体结构,新颖别致,使几个孤立的单体混凝土建筑浑然形成富有韵律的整体曲面环形钢结构建筑。论述了如何将原设计的先进理念通过从深化设计到可用于工厂加工的施工图纸,再从施工图到实际加工成型、现场安装的监理过程控制。

普陀山观音圣坛工程技术创新

文章介绍了国内首个“毗卢观音”造型为建筑形态的复杂宗教文旅建筑——普陀山观音圣坛的技术创新与技术突破,重点包括“须弥山”多曲面双层斜交空间网格清水混凝土结构、“如意塔”巨型复杂空间曲面劲性混凝土结构、“毗卢观音”复杂佛教建筑造型装饰等多项技术攻关,解决了大型复杂现代宗教文旅建筑工程施工难题。