大型箱形钢结构构件制作质量控制

介绍了大型箱形钢结构构件的工艺流程，从零部件的下料、切割、矫正、组装配工序及焊接顺序，合理进行矫正等方面，探讨了大型箱形钢结构构件制作质量控制，阐述了构件的预装，以供箱形钢结构制作安装企业借鉴。     

钢结构厂房箱形钢梁柱构件的变形控制

箱形钢梁柱由于在x、y方向均为强轴,故其受力状况要比H型钢梁柱优越,近年来被广泛应用于各种受力要求或是外观要求比较高的钢结构工程中。但是箱形梁柱在制作时工序复杂,按常规方法加工的箱形梁柱构件容易产生变形,尤其是扭曲变形,并且很难调校至设计要求的安装精度。为此,通过对箱形钢结构加工变形控制的应用实例,阐述了箱形钢结构构件的加工变形控制技术,为钢结构构件加工变形控制提供良好的施工示范。     

大型场馆类建筑箱形人字柱制作及安装

以大型场馆类建筑的钢结构箱形人字柱施工为例,对箱形人字柱的制作及安装技术进行了总结。通过优化工厂加工工艺,对箱形人字柱构件进行合理分段,并根据受力情况采取相应的安全措施,从而改进了工厂加工的工艺,提高了现场地面拼装的质量,提升了高空吊装的安全性。总结的经验可供类似工程借鉴。     

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。     

第一届全国钢结构施工技术交流会将于北京召开

一、主题报告 1）国家体育场包括钢结构施工技术；2）国家体育场大型空间箱形截面扭曲构件的加工；3）OCTV主楼钢结构施工技术及变形预调值计算；4）CCTV主楼钢结构构件制作技术；5）OCTV幕墙钢结构大C型格构制作技术；6）上海环球金融中心施工技术；7）国家体育馆钢屋架双向张弦带索累积滑移施工技术；8）上海浦东机场二期航站楼钢结构施工；9）大型多轨开合屋盖的设计与施工相关性；     

弯扭箱形钢构件受拉性能与破坏机理

弯扭箱形钢构件是指在箱形钢构件的基础上,2个端部绕构件轴线发生扭转、沿构件纵向发生弯曲的复杂构件。因优美的建筑造型,弯扭箱形钢构件近年来在国内外的大跨度空间结构中逐步得到应用,然而目前对于弯扭箱形钢构件的受拉性能和破坏机理尚缺乏系统性的研究。利用ABAQUS有限元程序建立了受拉作用下弯扭箱形钢构件的数值分析模型,通过试验验证了计算模型的准确性。研究了钢材强度、弯曲曲率、截面相对扭转角和钢板厚度等参数对弯扭箱形钢构件受拉承载力的影响规律。分析结果表明:随着钢材强度和钢板厚度的增加,弯扭箱形钢构件的屈服受拉承载力明显提高;构件弯曲程度和截面相对扭转角的增大会明显降低其屈服受拉承载力。另外,还分析了弯扭箱形受拉钢构件的破坏模式和受力机理,研究结果可为实际工程中弯扭箱形钢构件的设计和应用提供参考依据。     

Q690高强钢焊接箱形轴压构件整体稳定研究及设计建议

为研究Q690高强钢焊接箱形轴心受压构件的整体稳定性能,给出适合该类构件的设计建议,通过对3根Q690焊接箱形截面试件的残余应力试验,得到了箱形截面的残余应力分布模型。设计并制作了5根Q690焊接箱形柱,并对其两端铰支条件下进行了轴压试验研究,试验前分别对试件的几何初始缺陷和初始偏心均进行了测量。轴压试验中,所有试件破坏形式均为整体失稳破坏。基于试验结果,分析了该试件的整体稳定性能,采用直接分析法建立了数值模型,并校验了数值模型的准确性。同时,采用该数值模型对箱形轴压构件进行了参数分析,基于试验和参数分析结果,给出了Q690焊接箱形轴压构件的一阶弹性设计建议。     

箱形双螺旋钢桁架结构桥梁制作工艺

采用MIDAS整体计算和ANSYS Workbench节点应力分析对箱形双螺旋钢桁架桥梁进行优化设计,设计构件制作工艺流程,并详细描述了主要施工操作方法及步骤,该制作工艺具有一定的先进性和实用性。     

大型箱形吊车梁制作工艺

近年由于生产能力的迅速扩大,大型钢结构厂房数量大增,并伴随大量大型钢结构构件的出现,文中从制作方案设计、制作工艺等方面,介绍某大型箱形吊车梁整体成型、分段制作、现场拼装等制作工艺,供同行参考。     

精工技术创新"鸟巢"

被誉为“中国民营企业骄傲”的浙江精工钢结构有限公司参与承建鸟巢,依靠技术创新,攻克了工程制作和安装的60多项技术难题,必将载入中国建筑业技术发展的史册。“军”“民”联手定位鸟巢雄姿大量的空间箱形弯扭钢构件,是鸟巢工程的一大特点,也是工程的一大难点。由于弯扭构件的     

竹皮轴压箱形构件整体稳定性能试验研究

基于114个竹皮箱形截面柱进行了轴心受压试验,研究了0.35 mm与0.5 mm两种厚度规格竹皮制作的等边箱形截面柱在不同宽厚比下的整体稳定性能。基于试验结果,分析了竹皮箱形截面柱的失稳破坏形态和整体稳定系数。试验结果表明,箱形截面构件在受荷时同时存在局部失稳与整体弯曲失稳,其中,长细比小于临界长细比的构件在受压时以局部失稳为主,长细比大于临界长细比的构件以整体失稳为主。通过对试验数据分析拟合,计算了两种规格竹皮各3种宽厚比箱形截面构件的临界长细比值,提出了竹皮轴压箱形构件柱子曲线与承载力设计方法,为学生在结构设计竞赛中进行构件截面设计提供科学的理论依据和计算公式。     

箱形钢柱受力性能分析及抗震设计建议

基于箱形钢柱拟静力试验,通过有限元分析,研究腹板宽厚比、构件轴压比及平面外长细比、柱顶弯矩等因素对偏压箱形钢柱抗震性能的影响。研究结果表明：腹板宽厚比和平面外长细比对箱形钢柱抗震性能影响较大,随着腹板宽厚比、平面外长细比的增大,箱形钢柱延性和承载力均有所减小,抗震性能变差;柱顶弯矩使箱形钢柱的正向延性增大,而降低其反向延性,柱顶弯矩对箱形钢柱抗震性能的影响相对较小。在此基础上,对箱形钢构件提出与受力状态相关联的腹板宽厚比、平面外长细比限值建议。引入箱形钢柱位移角概念,进而提出大跨度空间钢结构的构件抗震等级划分方法。并给出箱形钢构件腹板宽厚比、构件平面外长细比的抗震验算流程。     

Q460高强钢焊接箱形压弯构件极限承载力试验研究

为研究Q460高强钢中厚板焊接箱形压弯构件的整体失稳极限承载力,采用11mm厚国产Q460高强钢中厚板制作7个焊接箱形压弯试件,试件截面宽厚比分别为18、12、8,长细比分别为35、55、80。试验内容包括:Q460低合金高强钢的材性试验,三种焊接截面残余应力测试,各试件初始几何缺陷测量及极限承载力试验,从而进行了面内整体失稳压弯构件的极限承载力试验研究;并且把试验结果与我国现行钢结构设计规范计算值相比较。试验研究结果表明:Q460低合金高强钢材性具有高强度,塑性性能良好等特点;Q460高强钢焊接箱形截面残余应力分布形式与普通钢材箱形焊接截面分布基本相同,但是残余应力比降低;压弯构件极限承载力试验结果明显高于现行钢结构规范设计公式计算值,所以应对Q460高强钢焊接箱形压弯构件进行近一步参数分析研究,并得出其实用设计方法。     

桁架层箱形接口错边纠偏技术

一般的钢柱、钢梁结构普遍存在牛腿,以便满足建筑整体结构和力学的设计要求。桁架结构中普遍存在箱形斜牛腿,安装过程中常因加工制作偏差而造成接口错边现象,从而导致构件端口无法匹配和安装。本技术对桁架层斜牛腿箱形接口错边过大,通过放样划线,标记错边坐标点,采用切割变更错边余量,选用小规格焊接参数焊接填充,辅以火焰微调矫正,最后进行预拼装验收,实现了以局部调整、经济效益高的牛腿箱形接口错边纠偏,达到现场安装施工的要求。     

熔嘴电渣焊技术在大型箱形钢构件加工中的应用

以某高层钢结构工程大型箱形截面柱横隔板熔嘴电渣焊技术为例,介绍熔嘴电渣焊焊接技术在建筑钢结构箱形构件加工中的应用。在合理的焊接工艺保证下,熔嘴电渣焊能够保证焊缝与母材等强的技术要求。     

昆明新机场航站楼钢彩带空间弯扭箱体构件制作技术

复杂钢结构构件特别是空间弯扭构件的加工制作,如何确保构件的加工精度、曲线符合设计要求,是一个重要挑战.昆明新机场航站楼造型独特的彩带空间弯扭构件,采用空间任意扭曲箱形构件自动生成软件,对壁板的展开进行计算机精确放样.同时,对壁板的成型过程和成型后的检测采用专用检测样箱进行全面检测,解决了构件复核检查的难题.采用先加工制作箱体壁板,然后合拢组装成箱体的方法,解决了彩带箱体内横隔板焊接困难的问题.     

扭曲箱形构件的空间坐标表示法

国家体育场屋盖结构的几何构型非常复杂,立面和肩部构件均为扭曲箱形构件,在设计中采用了三维建模软件CATIA解决复杂建筑结构的空间建模问题。由于扭曲箱形构件在建筑工程中极少应用,传统的制图方式已经无法表达其几何形状,本文提出一种适合于扭曲箱形构件的节点坐标表示法,通过构件棱线上的特征点、端点或与其他构件的交点,采用三次B样条曲线拟合构件的棱线,以获得扭曲箱形构件连续光滑的轮廓线。本文给出了空间坐标法误差控制原则、控制点间距计算方法、曲率突变点的处理方法等。最后,文中给出了施工图表示方法与数据检验的实例。     

焊接箱形截面稳定承载力的直接强度设计法

现行GB 50017—2003《钢结构设计规范》对焊接箱形截面构件在考虑壁板局部失稳后的稳定极限承载力的设计规定还相当粗糙,按腹板高度边缘范围内两侧宽度各为20tw计算有效面积,未能与构件整体稳定性建立有效的联系。采用板壳单元,精确地模拟了箱形截面构件的壁板局部失稳及其相互作用,在大挠度、弹塑性范围内对箱形截面的稳定极限承载性能进行了研究。在大量数值分析的基础上,分别归纳总结了箱形截面构件在承受轴向压力、纯弯曲以及弯矩与轴力共同作用下的稳定极限承载力简化计算公式,对箱形截面构件稳定承载力计算及设计有参考价值。这种把构件稳定承载力设计与构件几何尺寸建立直接关系的直接强度设计法,会改进采用有效宽度法产生的误差,可以为薄壁结构相关技术规程修订时参考。     

不锈钢箱形截面轴心受压构件整体稳定性有限元研究

为研究不锈钢箱形截面轴心受压构件的整体稳定性,采用ANSYS软件对奥氏体和双相体两种不锈钢箱形截面轴心受压构件的整体稳定性进行了数值模拟,模拟中考虑了材料的非线性本构模型、构件的初始几何缺陷、残余应力的影响。重点通过不锈钢箱形截面构件在轴压作用下的荷载-位移曲线、截面应变发展情况及极限承载力对其整体稳定性能进行阐述。通过对比有限元模拟值、试验值以及根据规范计算的承载力,认为采用ANSYS软件能对不锈钢箱形截面轴心受压构件进行准确地模拟,残余应力对箱形截面的极限承载力影响较小,《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)不适用于不锈钢整体稳定性设计。     

新型冷弯箱形组合截面受弯构件力学性能研究

冷弯薄壁双轴对称箱形截面具有形心、弯心重合的特点,与单轴对称开口截面相比具有抗弯、扭刚度大的优点。基于箱形截面的以上特点,应用冷弯∑形构件两两电弧点焊连接,形成两种新型箱形组合截面——翼缘对焊箱形组合截面和翼缘叠焊箱形组合截面。采用非线性有限元的分析方法,通过对两种新型截面与相同参数的单肢∑形构件的细致比较分析,以及单一参数变化条件下新型截面构件的屈曲模式、变形过程、弯矩-曲率关系等方面的分析,全面研究两种新型截面受弯构件的静力学性能。研究表明:两种新型截面构件与其单肢∑形构件相比,具有抗弯承载力明显提高,构件不会出现畸变屈曲、局部变形小等性能优势,可以深入研究并合理推广使用。