中国海洋大学船形钢结构及采光顶施工关键技术

介绍了中国海洋大学海洋科教创新园区(西海岸校区)一期工程船形钢结构及采光顶的施工方案,解决了钢结构安装复杂的技术难题,并取得了速度快、质量好、低消耗的效果。通过有限元分析,得到了每步张拉的钢索张拉力大小,为实际张拉提供理论依据。合理的张拉顺序和适当的工具选择确保了安装的顺利进行。经过船形钢结构安装及吊索张拉、采光顶安装及吊索张拉、船形钢结构稳定索张拉等步骤,最终实现了预期的结构状态。该施工技术具有可行性和可靠性。

某演艺中心船体异形钢结构施工技术

某演艺中心异形钢结构体系复杂。若采用传统施工技术路线,能最大程度地满足原结构设计意图,但施工进度、质量均难以保障。因此,采用甲板钢结构及内部框架筒先行施工,船体网壳后施工的施工方案。施工过程中,局部临时支撑位于结构内部,设置简单,且不占用外部施工场地和运输道路。实践表明,采用优化方案节约了施工成本,加快了施工进度。

基于BIM技术的高低位组合钢栈桥应用研究——以巴河大桥为例

在特大桥的建设中,栈桥作为重要的水上通道得到广泛应用,栈桥设计也是桥梁工程顺利实施的重要环节。以巴河大桥5#墩基础、墩柱施工为工程背景,针对桥址区巴河水位变化较大的特点,为确保次年汛期前的主墩施工进度,采用高低位组合钢栈桥方案,并利用“BIM(建筑信息模型)+数字仿真分析”技术进行模拟与结构分析。通过GIS(地理信息系统)获取各阶段洪水位高度,以此确定栈桥搭设高度,随后利用MIDAS软件对高低位组合钢栈桥结构各部件进行验算。结果表明,高低位组合钢栈桥结构设计合理,整体稳定性及安全性满足使用要求。高低位组合钢栈桥的成功应用,可为同类型工程的施工提供一定参考和借鉴。

某交通中心钢屋盖施工方案比选及施工关键技术

重庆东站交通中心钢屋盖结构采用正交立体桁架,为高大空间结构,中间高两边低。屋盖下部支撑采用树形柱、树杈柱及圆管直柱,支撑体系形式多,造型复杂,结构形式新颖,施工方案选择受限因素多,施工条件复杂。鉴于此,分析结构特点、结合工程实际情况,拟采用累积滑移施工技术。同时,进行滑移措施设计与验算及结构施工过程模拟分析。分析结果表明,结构变形均在可控范围内,验证了该施工方案的可行性。

上海HK194-01项目悬挑钢结构数值分析与施工研究

上海HK194-01项目塔楼东侧9~17层为悬挑结构,倒挂于16框伸臂桁架结构。采用有限元软件MIDAS对结构安装过程进行施工模拟分析,对结构安装过程中临时支撑结构及悬挂结构的变形进行了分析及监测,并对其卸载过程的不均匀性进行了分析,确定了悬挂结构预变形数值和安装专项方案,有效保证了施工阶段的安全与质量。

中庭屋顶大跨度采光天窗施工技术研究

依托杭州光环梦中心项目,对大跨度空间钢结构天窗采用分件吊装拼装法施工技术进行研究。主要介绍临时支撑体系、分片吊装施工技术以及如何利用BIM建模和Midas有限元相关数据分析确保施工安全。项目采用“一整体、二分片、三补缺”的方式进行吊装,全过程采用BIM建模和Midas有限元对天窗钢结构的安装和卸载过程进行了应力、应变仿真分析并对卸载完成后的天窗结构进行定期监测分析。研究结果表明,在现场条件受限或采用整体吊装方式费用支出较大时,利用现场设置临时支撑台架分件吊装安装施工具有一定的推广价值。

大跨度钢桁架结构施工监测与卸载分析

大跨度空间结构施工阶段所受荷载复杂,结构的平均风险率高、失效概率大,为了保证施工安全和施工质量,开展完备的施工监测以指导合理施工至关重要。某博物馆采用大跨度钢桁架结构,桁架最大跨度为220m,按照结构健康监测方法实施施工期监测并进行卸载分析。通过对该工程卸载阶段应力、变形及倾角进行监测,大部分测点前期变化较大,后期趋于平稳,监测数据基本在有限元计算值范围内。部分区域的铅垂向位移超过有限元计算值,建议在运营期健康监测阶段加强监测。利用有限元分析和现场监测的方法能有效指导施工,确保卸载过程安全可靠。

复杂异形钢结构精确定位与安装技术

基于复杂异形钢结构精确定位与安装技术难等问题,以虎门TOD项目钢结构工程为背景,采用现场实测方法分别探讨三维空间坐标定位难点、复杂钢结构精确定位和超长空间弯扭结构预拼装定位及两者安装技术。探究表明,采用复杂钢结构精确定位及安装技术可有效提高定位精度且保证施工效率和质量;对外部管桁架壳体腹杆相贯面旋转就位技术进行创新,可实现多杆同步吊装;采用多点支撑胎架方式支撑受力部位,实测标高数据和标准值吻合良好。

基于BIM的免示教焊接机器人在钢结构智能建造中的应用

针对传统焊接机器人在复杂焊接工况条件下焊接生产的局限性,对基于BIM的免示教焊接机器人进行研究,采用BIM构造三维虚拟环境,通过数值仿真对机器人焊接路径进行合理规划,并融合激光定位技术对焊接路径进行跟踪和偏差补偿。在雄安新区容西片区配套市政基础设施及给排水设施(一期)项目、上跨南水北调天津干线1~40m钢桁架拱桥建造工程中,对免示教焊接机器人在复杂焊接工况条件下的应用进行研究。结果表明,基于BIM的免示教焊接机器人可有效规避常规焊接机器人示教编程繁琐的不足,加快焊接施工进度,保证焊接成品质量。

大跨度空间钢结构施工卸载过程模拟分析与监测

以国航股份飞行模拟训练基地二期建设项目中的单体建筑——星空大讲堂为例,提出了一种根据结构的受力特点依次拆除临时支撑的施工卸载方案.通过采用有限元软件对施工卸载过程进行数值模拟分析,并对其在施工卸载过程中关键杆件的内力及变形进行实时监测,将获得的实时监测数据与有限元数值模拟结果进行对比分析.结果显示,实时监测数据与有限元数值模拟结果吻合度较好,表明该结构施工卸载过程使用有限元法模拟和监控实施的正确性与合理性.

新型大跨度异形曲面钢-木组合结构临时支撑卸载计算分析

浙江温州未来社区体验馆屋盖主体结构由钢木结构组合而成,该悬挂屋面为国内少有的大跨度(59.4m)单层双曲抛物面钢-木网壳结构,竖向由54根钢柱支撑,屋面主体部分高点标高16.8m,低点标高2.2m。其临时支撑体系采用内支撑布置,由于结构跨度大及曲面异形,临时支撑体系的拆除是影响钢木结构成态及施工安全的重要因素,确定结构临时支撑最优卸载方案是工程关键技术难点。本文提出了四种临时支撑体系卸载方案,并采用MIDAS Gen进行了模拟计算分析,对比考虑整体结构位移、木梁内力、支撑反力等因素,最终确定由外向内,由高到低的同步分区卸载方案,可为类似的工程提供案例参考。

大跨度屋盖钢结构滑移阶段自动卸载技术的研究与应用

针对采用累积滑移施工方法的大跨度空间钢结构屋盖,研发了一种滑移阶段自动卸载技术。该技术由滑移阶段自动卸载技术、滑移阶段卸载防自滑技术、结构位形和钢柱对接精度控制技术、顶推与卸载同步控制技术和顶推与自动卸载协同作用仿真分析技术等5部分组成,能够有效保证屋盖结构成形状态的位形,解决了大型屋盖结构在滑移阶段平稳由3条轨道支撑状态过渡为2条长滑轨支撑状态的技术难题。

超高层核筒式悬挂钢结构临时支撑体系卸载的影响研究

为探讨临时支撑卸载顺序对悬挑悬挂结构的影响,本文依托于某超高层悬挂钢结构,通过有限元分析软件Midas/Gen建模的方法探讨了不同支撑体系卸载顺序下结构的位移和应力变化情况。其中,引入位移包络值以更直观体现结构空间变形状况、引入应力比值衡量各测点应力变化水平。通过对比卸载模拟数据和实测数据的方法,进一步研究卸载顺序的合理性。从结果看,临时支撑胎架不同卸载顺序将导致卸载悬挑外框结构时出现不同的内力和位移变化,其中,结构竖向沉降受卸载顺序的影响最大。此外,在6种顺序中,先卸载支撑胎架,再卸载支撑胎架,最后卸载支撑胎架的卸载顺序下各方向位移变形等均可控制在较小范围。比较波动性指标可见,先卸载支撑胎架,再卸载支撑胎架,最后卸载支撑胎架的卸载顺序的应力变化波动性较小,且关键构件在卸载时应力较小,有充足安全余量。

莫比乌斯环造型幕墙安装技术

为解决莫比乌斯环造型曲线幕墙精确定位与安装技术难等问题,以虎门TOD项目幕墙工程为背景,探讨采用犀牛软件对BIM模型提取空间定位坐标、现场测量放线及现场安装等施工技术。实践表明,采用空间曲线幕墙安装技术可有效提高定位精度,保证施工效率和质量。

国家体育场钢结构施工关键技术

主要从方案选择、施工部署、主次结构吊装、钢结构合拢和支撑卸载以及厚板焊接等方面对国家体育场钢结构工程安装过程中的关键施工技术进行了介绍。

超大平面复杂空间曲面钢网格屋盖施工设计与控制技术研究

以北京大兴国际机场航站楼核心区屋盖钢结构施工为背景,研究超大平面复杂空间曲面钢网格屋盖施工设计与控制技术,针对机场航站楼核心区超长超宽超大屋盖卸载合龙施工,提出"分区安装,分区卸载,变形协调,总体合龙"的卸载合龙方案。在完成分块安装后,分块完全卸载,不保留分区边缘临时支撑,合龙带结构安装后实现总体自然合龙。与整体安装、合龙、卸载的方案相比,该方案具有临时支撑周转效率高、合龙带结构受力小、温度效应小等优势;与分区安装、部分卸载、合龙后二次卸载方案相比,由于在分块卸载过程中不保留分区边缘临时支撑,具有施工过程中结构受力更均匀、避免临时支撑轴力增量过大、卸载后分区边缘反挠小、结构最终受力均匀等优势。通过针对性的施工设计与施工控制,实现对合龙误差有效控制。

江苏大剧院音乐厅临时支撑卸载方案研究

施工过程中设置临时支撑几乎是所有大型复杂建筑钢结构工程必然遇到的问题,临时支撑的存在,形成了施工安装阶段的临时受力体系。如何选取临时支撑布置及卸载方案对工程建设具有重要意义,不同的临时支撑布置和卸载方案其辅助用钢量也会不同,如何在确保安全的前提下,提高经济性是施工研究的关键问题之一。以江苏大剧院音乐厅屋盖钢结构施工安装为背景工程,采用有限元软件MIDAS对结构进行临时支撑卸载方案研究,分别对分阶段卸载方案和分区分步卸载方案进行了对比分析。研究表明,江苏大剧院音乐厅屋盖钢结构工程采取分阶段卸载方案较分区分步卸载方案临时支撑用钢量节省约45%,可为类似大型复杂钢结构工程选择合理施工卸载方案提供技术参考。

洛阳天堂塔转换钢桁架临时支撑卸载有限元模拟与施工设计

洛阳市隋唐城天堂遗址保护钢塔通过大跨度转换桁架结构支撑在基础环梁上,以保护塔下中心地带天堂遗址区。采用ANSYS建立三维有限元模型模拟转换桁架卸载施工。并根据有限元模拟结果确定卸载施工工艺流程。内、外环梁临时支撑点千斤顶分别缩缸8,4mm后可完成卸载。卸载时各支撑点按2次卸载,每次卸载量为总卸载量的一半,内圈和外圈临时支撑交替卸载。卸载施工时对转换桁架关键构件部位进行了应力与沉降监测。监测结果显示,实测值与理论值间最大应力误差为3.28MPa,最大位移误差为0.82mm,误差较小,结构整体刚度较好,有限元模型模拟精度较高。

大跨度钢结构屋盖吊装施工技术分析

大跨度钢结构屋盖体系具有跨度大、拼装工作量大、精度要求高、吊装要求高、卸载控制难的特点。该工程主要采用现场拼装、提升和吊装相结合的方式进行大跨度屋盖安装。详细介绍屋盖拼装、提升及吊装方案及卸载过程控制。采用有限元分析软件进行仿真模拟分析,结果表明,大跨度钢结构屋盖施工方案合理可靠,施工周期内屋盖结构构件变形、位移及应力均处于可控范围内。

广州国际体育演艺中心钢屋盖支撑卸载模拟分析及监控

大跨度钢屋盖施工过程中受力情况与成型后是不同的,须考虑施工过程中结构体系的变化;结合广州国际体育演艺中心钢屋盖支撑卸载工程的施工特点,给出其支撑卸载的总体方案,应用ANSYS有限元分析其卸载过程,确定卸载过程中应力和变形的变化范围,并与实测数据对比分析,积累的经验和数据可为类似结构的卸载提供借鉴.