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钢结构

  • 重庆江北机场T3B航站楼大厅屋盖钢结构提升施工技术

    王洽亲;张其林;罗晓群;苏芳洲;

    重庆江北机场T3B航站楼大厅屋盖钢结构为异形三维曲面造型焊接球网架。由于周边飞机不停航,且由于构造复杂、结构高差大、跨度大、杆件数量多,给屋盖钢结构施工带来很大挑战。基于方案探讨和专家论证,提出一种优化施工方案:大厅钢屋盖划为7个提升分区,每个分区在楼面拼装为提升小分块,通过二次及多次累积提升进行施工。施工前运用BIM技术进行工序预演,并采用3D3S,MIDAS Gen软件进行数值模拟分析,为施工的准确性和安全性提供有力支撑。

    2024年02期 v.53;No.645 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 3901K]
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  • 西安咸阳国际机场T5航站楼钢屋盖旋转提升施工技术

    马洁烽;邢遵胜;吴楚桥;徐常森;王相阁;

    西安咸阳国际机场T5航站楼钢屋盖采用大跨异形空间网架结构体系,结构造型独特,场地条件复杂,工期紧,施工难度大,质量要求高。介绍项目施工的重难点及方案选择,同时对施工过程中涉及的关键技术进行重点说明,主要包括异速等比同步旋转提升施工技术、大面积异形网架屋盖提升措施、旋转提升分区檩托及马道安装定位技术、全过程施工模拟计算分析技术、施工健康监测技术等。

    2024年02期 v.53;No.645 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 3646K]
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  • 单层网壳屋盖整体滑移施工关键技术

    王慧芳;朱博莉;马晓晖;侯彦果;杜明山;闻陈宝;伍锦鹏;

    北京星火站枢纽区屋盖采用单层菱形网格结构,采用异位拼装、整体滑移施工方案,支撑体系主要由网格巨柱及V形撑组成。基于此,主要介绍钢结构施工关键技术,包括菱形网格屋盖拼装单元吊装、拼装,屋盖整体滑移,双螺栓扭转网格巨柱拼装单元吊装、拼装。基于施工全过程分析,验证施工方案,确定施工方案的可行性。

    2024年02期 v.53;No.645 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 5588K]
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  • 单层菱形网壳屋盖滑移施工空间张弦梁加强方案研究

    张德欣;侯彦果;朱博莉;顾爽爽;马晓晖;闻陈宝;伍锦鹏;贺雄;

    目前,滑移施工技术多用于双层或多层网格结构,单层屋盖滑移施工罕见,尤其是单层屋盖整体滑移施工。整体滑移对结构刚度和施工技术均有较高要求,有效控制滑移过程中过大的挠度与局部应力超标情况是顺利施工的关键,尤其对于整体刚度较弱的大跨度单层网格结构。为控制屋盖挠度和应力,基于北京星火站交通枢纽工程提出了空间张弦梁加强方案。通过有限元分析研究撑杆位置、数量与高度对结构刚度的影响。研究发现,空间张弦梁结构能有效控制网壳挠度,单撑杆和双撑杆张弦梁结构效率较高。

    2024年02期 v.53;No.645 22-26+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2523K]
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  • 超大面积单层网壳结构滑移施工桅杆-斜拉索加强方案研究

    伍锦鹏;马晓晖;侯彦果;朱博莉;张德欣;闻陈宝;顾爽爽;贺雄;

    由于单层网壳面外刚度较弱,整体滑移对其形态控制的要求较高。因此,需要精准控制其挠度,保证滑移过程结构应力与变形控制在安全范围内,同时为滑移就位时网壳和网格柱精准对接奠定基础。为控制屋盖挠度和应力,提出了单桅杆-斜拉索和V形桅杆-斜拉索两种屋盖加强方案。桅杆-斜拉索为自平衡体系,不会给滑移支撑胎架及纵向支撑桁架增加任何附加力,并且桅杆加强方案充分利用屋盖上部空间,不影响屋盖下起重机和施工设备等正常运作。研究发现,两种屋盖加强方案均能有效控制网壳挠度,并减小网壳和滑移轨道间V形撑压力。

    2024年02期 v.53;No.645 27-31+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 3097K]
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  • 某会展中心登录厅大跨度钢屋盖施工技术研究

    王宇安;孙守吉;黄乐洋;

    西安国际会展中心二期展览中心项目登录厅钢屋盖为高悬挑大跨度交叉异形钢桁架结构,采用地下室回顶、场外小拼、场内整拼、双机抬吊等施工工艺。钢结构在既有结构上进行吊装对结构影响较大,且大跨度吊装采用双机抬吊会对钢桁架产生相应应力及位移,悬挑结构吊装需进行支撑分析。采用MIDAS进行仿真分析,模拟施工过程。实践证明,所采用的施工技术切实可行,安装精度符合设计及规范要求,满足大跨度钢结构施工的安全及质量要求。

    2024年02期 v.53;No.645 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2488K]
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  • 某交通中心钢屋盖施工方案比选及施工关键技术

    丁坚龙;刘粟雨;章一瑜;刘庭;

    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。

    2024年02期 v.53;No.645 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 3992K]
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  • 广汕高速铁路新塘站站房南北侧曲面网架结构施工关键技术

    贡宏要;盛旭东;王玮;张家兴;王静峰;齐文奇;李贝贝;

    广汕高速铁路新塘站站房南北侧屋盖采用曲面网架结构,施工精度要求高。鉴于此,开展施工方案比选,采用MIDAS Gen建立有限元分析模型进行施工全过程模拟,分析网架分块吊装、支撑胎架卸载时构件的连接应力及变形响应,以及施工过程昼夜交替引起的温度应力对结构的影响。分析结果表明:分块吊装施工方法克服了场地狭小的限制,且施工效率和拼装质量高,不同工况下网架位移和应力满足现行国家规范要求;支撑胎架卸载宜采用等位移卸载法,施工过程宜考虑温度应力对结构的不利影响。

    2024年02期 v.53;No.645 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2826K]
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  • 预应力倒三角管桁架钢屋盖滑移施工技术

    张志平;汪杰;王宜彬;崔瑞国;许本盈;贾红学;

    广交会展馆四期展馆扩建工程地处城市核心区,环境复杂,铁、隧、馆多重结构交互。工程体量大,结构复杂,施工难度大,总工期仅644d,在同类工程中工期最短,工期履约压力大。其中展厅屋盖钢结构为预应力倒三角管桁架结构,钢构体量大。针对此屋盖钢结构特点、难点,从缩短工期、高效建造方面开展研究,创新提出超长大跨度钢桁架分段等节奏滑移施工技术,即展馆两侧附属混凝土结构先行施工,提供滑移支撑体系,屋盖钢结构滑移与展厅下部2层主体混凝土结构同步施工,实现了展厅屋盖钢结构提前插入安装,各专业平面、立面穿插施工,缩短了关键线路工期;研发了基于装配式、自稳定高空平台的大跨度钢桁架拼装技术,实现超长大跨度重型钢桁架分单元快速拼装;针对主体结构作为滑移支撑体系两侧异标高的特点,设计双向滑移轨道,并研制滚针式滑靴及动力系统,确保滑移安全稳定;应用倒三角预应力钢绞线快速穿束和张拉技术,解决了超长预应力筋穿束张拉与高空滑移技术难题;液压同步控制系统与智能施工监测确保了大跨超重钢桁架屋盖滑移的应力、应变可控,按方案模拟过程平稳进行。

    2024年02期 v.53;No.645 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2611K]
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  • 某遗址永久性保护钢结构施工关键技术

    成张佳宁;张军;

    某遗址保护项目采用拱+悬挑形式钢结构大棚,结构存在45m跨度超长悬挑。通过对该钢结构的精细化施工分析,确定了各关键环节施工过程控制要点。主拱在地面拼装完成后于空中旋转就位,与支撑拱形成完整受力体系;其余杆件依次进行散拼安装,通过设置临时支撑胎架减小了安装难度。利用MIDAS Gen对各主要施工过程进行仿真分析,确保施工过程安全,提高了安装效率,保护了原有遗址,有效减少干涉。

    2024年02期 v.53;No.645 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 3555K]
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  • 大跨度屋盖振动舒适度分析及管桁架结构施工技术研究

    刘卫东;侯博;林建华;周茜;张志伟;

    某中学风雨操场屋盖为大跨度倒三角空间管桁架结构,同时兼具运动功能,承受重型荷载。因此,需在深化设计阶段对风雨操场屋盖进行共振技术分析,保证操场运动人员舒适性及屋盖下空间不受干扰。研究大跨度倒三角空间管桁架测量及监测技术、侧拼与吊装施工技术,以达到设计效果。研究结果表明,通过共振分析得出的结构竖向自振频率与最大加速度满足要求;采用临时支撑、起拱、汽车式起重机单榀整体吊装等方式解决吊装问题,达到了设计精度;通过精准测量及监测确保了加工、安装过程质量和安全。

    2024年02期 v.53;No.645 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2863K]
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  • 双曲面斜交网格筒冷却塔施工变形预调值控制技术

    侯彦果;刘亚洲;郭宇飞;朱博莉;高巍;

    大型复杂钢结构成型形态和应力状态受施工技术影响显著。为保证结构成型形态与设计形态在一定偏差范围内及施工完成后结构内力和设计荷载组合满足承载要求,需对大型复杂钢结构施工过程进行精细的变形预调值研究。针对某双曲面斜交网格冷却塔工程,提出并对比无胎架和底层设置临时胎架两种施工方法。采用正装迭代计算结构变形预调值,分析该冷却塔层间径向位移变化规律,探讨迭代次数对结构变形预调值计算结果和计算效率的影响。结果表明:采用底层设置支撑胎架施工方案有利于减小结构在自重作用下整体变形,更接近设计构型;不同楼层结构径向位移与构件自重、支撑胎架及加强层作用相关;一次计算和正装迭代(9次)差异最大约3%,计算效率在可接受范围内,说明采用正装迭代法计算该类结构可行。

    2024年02期 v.53;No.645 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 3173K]
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  • 双曲面斜交网格筒冷却塔施工关键技术

    侯彦果;朱博莉;郭宇飞;刘亚洲;高巍;

    冷却塔应用在电力行业,其形态多为双曲面或锥台形曲面,结构组成兼具高耸和大跨特点,施工难度大,对精度控制有较高要求。结合某双曲面斜交网格筒冷却塔工程,介绍其钢结构施工关键技术,主要包括冷却塔拼装、吊装技术,施工过程中结构临时加强措施及冷却塔蒙皮施工技术。基于施工全过程分析,验证施工方案可行性和高效性。

    2024年02期 v.53;No.645 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2344K]
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  • 钢结构住宅UHPC外挂墙板研究及施工技术

    曹计栓;张虎峰;苏磊;王继生;李卓;刘步芳;

    通过对钢结构住宅常用外围护体系进行分析,基于钢框架结构体系,创新研发设计了匹配钢结构住宅的薄壁带肋复杂造型超高性能混凝土(UHPC)外挂墙板,形成标准化钢结构住宅+UHPC外挂墙板体系,包括外挂墙板板型设计、连接节点构造设计、接缝防水密封处理等。该体系在北京市某公租房项目中推广应用,在薄壁带肋复杂造型UHPC外挂墙板创新研究设计及快速装配施工等方面发挥了钢结构住宅外围护体系示范引领作用,具有高效建造特点。

    2024年02期 v.53;No.645 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 3796K]
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模板与脚手架

  • 落地与悬挑组合式支模体系在高位逐层外悬挑结构施工中的应用

    秦长金;伍刚;刘飞凡;李佳俊;吴慧林;贾磊柱;李增明;

    高位逐层外悬挑混凝土结构造型奇特、受力复杂,在建造过程中普遍存在技术难度大、安全风险高、措施费用高、施工工期长等突出问题。以光谷人民医院项目塔楼单侧高位逐层外悬挑混凝土结构支模体系实施为例,从安全性、经济性、可实施性等多方面进行方案综合比选,采用落地与悬挑组合式支模体系。分析结构荷载传递路径和多种施工工况,对支模体系进行精细设计和验算。严格按设计方案指导现场支模体系搭设和拆除。实践表明,提出的落地与悬挑组合式支模体系可安全、便捷、高效地完成高位逐层外悬挑混凝土结构施工。

    2024年02期 v.53;No.645 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
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  • 高空外挑大直径钢筋混凝土斜圆柱施工技术

    王伟清;郑凌远;郑熙淳;焦健;李江添;莫天芳;

    为实现建筑新颖特异的外观并满足其使用功能的需要,建筑结构设计也随之变得新颖,如钢筋混凝土结构中大量采用斜柱、圆柱或斜圆柱等,施工存在一定难度。以深圳某未来科技城项目为例,针对其高空外挑大直径钢筋混凝土斜圆柱施工难题,设计模板支撑体系,分析施工工艺,研究关键技术措施,并总结一套高空外挑大直径钢筋混凝土斜圆柱施工方法。

    2024年02期 v.53;No.645 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1955K]
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  • 浅圆仓超高仓顶结构支模体系施工技术

    叶文宾;娄晓斌;张亦江;

    杭州市仁和粮食储备库建设工程浅圆仓仓壁采用滑模施工,仓顶结构部分属于大跨度超高支模。通过设计复核计算,采用贝雷梁钢桁架平台支撑体系和滑模整体拖带锥壳伞状钢网架平台支撑体系作为上部仓顶结构支模架支撑操作平台,大大降低了施工高度及施工难度,保证了施工安全,提高了施工效率,取得良好的经济和社会效益。

    2024年02期 v.53;No.645 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2438K]
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  • 基于激光扫描点云的脚手架杆件角度获取

    张雨鸣;管东芝;刘家彬;

    脚手架变形监测是脚手架安全的基础,施工现场一般采用传感器或全站仪进行点式监测,监测效率和准确性均较低。因此,提出一种基于点云的脚手架杆件角度获取方法。首先采用激光扫描仪对搭设好的脚手架进行扫描,对收集到的脚手架点云数据进行预处理后,基于RANSAC算法拟合脚手架杆件圆柱体,提取不同杆件圆柱体方程与轴线方向向量,计算方向向量间的角度。为验证所提方法的有效性,将脚手架点云模型分别围绕某一轴或某一点旋转不同的理论角度,得到新点云模型,然后采用上述方法计算其与原模型间的角度,与理论角度进行比较。结果显示,计算角度与理论角度间的最大相对误差为1.25%,平均相对误差为0.75%,验证了该方法的可靠性,为脚手架变形监测提供新的思路。

    2024年02期 v.53;No.645 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2674K]
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  • 重型承插型盘扣式钢管脚手架连接节点抗弯性能研究

    刘哲;刘战伟;张兆龙;李阳;邱睿;赵中伟;

    重型承插型盘扣式钢管脚手架连接节点对脚手架的稳定性影响很大。对此,首先对重型承插型盘扣式钢管脚手架连接节点在半刚性理论基础上进行有限元建模并加以分析,然后通过试验所得出的弯矩-转角曲线与有限元模拟得到的弯矩-转角曲线进行对比,从而检验有限元分析的可靠性。对影响节点抗弯性能的连接盘厚度、插销材料本构、插销厚度及插入深度4种参数进行单一随机有限元分析,为后续研究多种随机缺陷共同随机耦合作用对节点稳定性的影响奠定基础。

    2024年02期 v.53;No.645 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 3485K]
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应用研究

  • 装配式地铁车站评价体系研究

    张军;莫振泽;李鹏;魏明光;管东芝;

    为对装配式地铁车站进行系统评价,引导装配式技术在地铁车站建设中合理应用,在调研国内外装配式地铁车站及工程建设其他领域装配式评价标准及建设经验的基础上,采用定量和定性相结合的方法,从设计、生产、施工、效益方面制定了装配式地铁车站评价体系。评价体系的指标设置既注重关键结果也关注过程控制。基于提出的评价体系,对国内一座装配叠合整体式地铁车站进行试评价。评价结果表明,评价体系具有较好的系统性、科学性和适用性。

    2024年02期 v.53;No.645 117-121+127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K]
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  • 某隧道-多滑面滑坡斜交体系稳定性及综合处治技术研究

    陈云生;米德才;李洋溢;吴龙科;

    以某高速公路隧道为研究对象,借助物探、钻探、监测等手段研究了该隧道-多滑面滑坡斜交体系稳定性及综合处治技术。研究结果表明:该滑坡存在3个滑面,第2滑面稳定性最低,为主滑面,暴雨工况下该滑面处于失稳状态;对于正在变形的隧道-多滑面滑坡斜交体系,提出了分区、分期治理,在监测的基础上先采取应急工程,且应急工程与永久工程、洞内与洞外处治相结合的综合防治思路。监测数据表明,该隧道-多滑面滑坡斜交体系通过坡脚反压、钢管群桩、抗滑桩、提高衬砌支护强度及洞内反压、护拱等综合措施处治后,坡体及结构均处于安全状态。

    2024年02期 v.53;No.645 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 2312K]
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  • 地下室外墙新型工具式单侧支模体系设计及应用

    刘伟;刘继凯;郝宁;孙燊;黄明慧;谢向阳;

    通过对建筑工程地下室支模体系历史沿革进行研究,分析总结常用单侧支模体系优缺点;围绕快速装拆、提高材料复用率、减少现场吊运量、增强结构防水质量等关键指标,进行新型工具式单侧模板创新优化设计。利用ETABS软件进行模板力学分析,采用现场试验进行变形及应力测定及验证。基于分析及试验结果,进行迭代优化,由此形成新型工具式单侧支模体系。工程应用效果表明,该体系较传统单侧支模体系在技术、经济方面均有大幅提升,为未来地下室外墙支模问题提供了解决方案。

    2024年02期 v.53;No.645 128-132+137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K]
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  • 超高层单元幕墙弹出式插芯节点设计及应用

    田伟;刘祖龙;

    单元幕墙已经成为超高层建筑外围护结构的主流形式,采用插接节点,在安装过程中必须按楼层逐层插接安装,为此提出超高层建筑单元幕墙多段同步施工技术。该技术通过将分段施工收口楼层单元板块的插接式节点设计为弹出式插芯节点,解决了单元幕墙必须按楼层逐层插接安装的工序问题,实现单元幕墙的分段同步施工。分析了超高层单元幕墙弹出式插芯节点设计、技术原理、工艺流程和安装要点,并结合工程案例,对采用弹出式插芯节点的超高层建筑单元幕墙多段同步施工技术和工程应用进行探讨。

    2024年02期 v.53;No.645 133-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1968K]
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  • 基于水气二相流固耦合土层注气变形规律研究

    郭小红;马健勇;刘彬;李珂;高文元;

    为应对地铁联络通道施工过程中所面临的透水事故风险,在调研气压沉箱法和气压新奥法的基础上提出了气压隔水施工工艺。基于Biot固结理论、van Genuchten模型、达西定律和连续性定理建立了应力场、渗流场和相场耦合理论模型,提出了一种van Genuchten模型参数和Biot固结系数反演方法,通过气压隔水可行性试验渗水量数据成功还原了试验粉土样相关参数。通过数值模拟研究了粉土层注气后的空气扩散面积和地表沉降量规律。研究表明:(1)空气扩散面积随注气压力的增加而线性增加,地表隆起量则在注气压力>1.7倍静水压力后趋于平缓;(2)在粉土地层条件下,以一般地铁联络通道断面面积16m~2为例,埋深由10m增加至50m,土层注气后的地表隆起量由6mm线性增加至42mm。

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