建筑工程镂空曲面超薄全铸钢结构综合技术附图

镂空曲面超薄全铸钢结构建造综合技术研究与应用科技成果综合报告二○一三年五月三日目录HYPERLINK\l"_Toc356063217"一、项目简介-1-HYPERLINK\l"_Toc356063218"1、项目概况-1-HYPERLINK\l"_Toc356063219"2、立项背景-1-HYPERLINK\l"_Toc356063220"二、详细科学技术内容-1-HYPERLINK\l"_Toc356063221"1、整体思路-1-HYPERLINK\l"_Toc356063222"2、项目研究的主要过程及内容-2-HYPERLINK\l"_Toc356063223"2.1项目研究的主要过程-2-HYPERLINK\l"_Toc356063224"2.2本课题研究内容-3-HYPERLINK\l"_Toc356063225"2.3创新技术和其他技术-3-HYPERLINK\l"_Toc356063226"（一）全铸钢空间曲线波浪塔造型研究、结构体系优化及深化设计研究、结构整体有限元分析、空间曲线铸钢节点有限元分析及试验研究-4-HYPERLINK\l"_Toc356063227"（二）优质低合金双曲薄型铸钢构件铸造工艺、热处理、校正和机加工技术-49-HYPERLINK\l"_Toc356063228"（三）可调环形拼装胎具、环形单元组拼和镂空曲面铸钢单元吊装高空多点定位拼装技术-54-HYPERLINK\l"_Toc356063229"（四）锌加配合热镀锌成套防腐技术及铸钢结构焊缝检测方法和评定办法-74-HYPERLINK\l"_Toc356063230"（五）超高无附着操作脚手架搭设施工技术-85-HYPERLINK\l"_Toc356063231"三、主要技术创新点-89-HYPERLINK\l"_Toc356063232"宵四、与当前国杰内外同类研究节、同类技术的忧综合比较减-90-HYPERLINK\l"_Toc356063233"却五、推广及应徒用情况才-90-HYPERLINK\l"_Toc356063234"氏六、效益量-91-HYPERLINK\l"_Toc356063235"棉1工、经济效益芒-91-HYPERLINK\l"_Toc356063236"最2喘、社会效益赏-91-HYPERLINK\l"_Toc356063237"羡七、工程图片丙-91-一、项目简介1、项目概况偶镂空曲面超薄禾全铸钢结构综铁合建造技术研稳究与应用属大炭型空间钢结构基领域。打“趴镂空曲面超薄葡全铸钢结构建准造综合技术研皂究与应地用必”番是选课题，本免课题研究周绩期确201丘2播年见2漠月塑至捐201挽2昼年如1魄2天月，分准备、衣实施、总结三枪个阶段进行。厦该综合施工技旋术针对淘空间曲面全铸摔钢结构曲率大侵、施工空间狭成小、材料性能拢及外形独特的汤现状，结合目动前世界无相关恰技术研究以及鱼在镂空曲面超蝴薄全铸钢结构眯制作安装过程绕中精度标准高田及难度大等特猾点和难点所提咬出；尤其对集全铸钢空间曲案线波浪塔造型诚研究、结构体世系优化及深化判设计研究、结野构整体有限元搬分析、空间曲敢线铸钢节点有舅限元分析及试写验研究，优质姻低合金双曲薄显型铸钢构件铸园造工艺、热处五理、校正和机桶加工技术，可澡调环形拼装胎品具、环形单元于组拼和镂空曲虎面铸钢单元吊戏装高空多点定扩位拼装技术和底锌加配合热镀婚锌成套防腐技秃术及铸钢结构服焊缝检测方法练和评定办法进窄行了重点的研恒究和开发。夏目前课题研究屑已完成全部研电究项目，达到紫预期研究目标锡，并在工程应号用中成功应用扬，创造了良好宋的经济效益和应社会效益。2、立项背景割目前，国内外押无镂空曲面超团薄全铸钢结构踩综合建造技术推研究与应用相驳关报道。共经国内外针对暂镂空曲面、全顺铸钢塔结构和懂铸钢构件及施永工技术等数据谣查新，其多见贪节点和铸钢轴额的文献报道，辰如铸钢节点设沙计、多角度钢扬结构铸钢节点钥的研制和铸钢努节点铸钢轴和元铸钢塔结构的惹研究等，而针赴对镂空曲面超邻薄全铸钢结构质综合建造技术剖研究与应用国荷内外均无研究印。剑镂空曲面超薄逮全铸钢结构综顿合建造技术研街究与应用不同坐于其他大型空盾间钢结构综合欧安装技术，尤战其是安装过程物中需同步针对免形式复杂的结蝇构和建筑造型币的新颖，同时蚁从前期设计、零中期施工和后嘴期防腐维桂护跃,烤更需通过过程皮施工结合设计躲予以一体化分于析和技术创瓦新恩,庸可以说技术更恒加专业。汽本综合施工技则术通过对镂空俘曲面超薄全铸清钢结构综合建埋造技术研究与研应用的特点和僚难点分析，提婶炼其关键技术衫并进行深入研肉究和开发；从辟镂空曲面超薄晓全铸钢结构综的合建造技术研案究与应用施工姥技术、特殊施含工技术和通用奔施工技术三个气层面进行研究粥，形成镂空曲垒面超薄全铸钢银结构综合建造烂技术研究与应烟用，进而填补赢了我国在大型损空间钢结构下鸦镂空曲面超薄寿全铸钢结构施晨工领域方面的强技术空白。偶二、详细科学蓄技术内容1、整体思路总1.登1迈攻关目标卸科技立项的攻港关目标是：数以淘迎宾塔葬工程叨为依托，研究生镂空曲面超薄啊全铸钢结构综黄合施工技术研投究与应用腿，并等从此得窗到完善的、可赏操作的、先进妇的施工成果，云指导本工程顺村利实施完毕，业为本企业及其峡他越企业类似项目述提供指导依据势，并指导同类轿工程施工，整存体技术研究确产保国内领先水缝平的前提下达灯到国际先进水伟平。县1.2保研究思路牵针对此建筑造孙型新颖、结构敢形式复杂、专乖业性强、技术奴难度大牌等许特点，在本成野果开发研究中富，我们始终遵鼓循以下思路：俭（懂1挤）借助相关知忠名研究院及专尾家，用理论分悠析、模拟仿真或及实验方法相贫结合，对各类赵工程难点进行翻技术攻关，力旦求规范化、标善准化，指导类纹似工程实践；弟（仰2沿）在详细策划古的基础上，对城施工全过程进呆行全面系统的草技术总结；仆（使3拳）在总结的技聚术上提高，力甩求对一般蛮钢结构施工具它有实用性或指际导性；检（叫4弦）结合同类工生程，进行类比进并提炼。乞2欺、征项目研究的主谜要过程及内容鸣2.1枝项目研究的主乎要过程践（轨1兴）皮贺调研阶段咏自签订总承包歉合同起即组织拒相关专家、技狮术人员对本工君程进度、安全广、质量、成本景起关键作用的目重要施工方案鞠、施工工艺进工行调研，研究驰各项施工方案仰、施工工艺的截可行性。针对烈施工过程中的稿关键技术及难仍点，收集相关货大量技术资料撤，确定了各项我关键技术的研卧究思路和实施简方案。览（右2混）条方案论证阶段令在施工技术准母备阶段，组织附了国内知名专区家以及有丰富君施工经验的技掘术人员进行多酷种方案的比较守、论证，确定猫了总体施工组帽织设计和关键布施工方案的整邀体思路和技术织路线。妄在工程施工的桌各个阶段，又秤针对现场的实玻际情况进行方红案篮的罢“兵再论转证恒”门，不断地进行扎调整和优化。搅因此说，危迎宾塔套工程棉的实施方案是香在不断实践、砍探索、反复论介证并优化中完渣成的。辈（催3正）慧模拟分析虾阶段纤针对各项关键数技术，进行了香多次凤分析接、研究，并邀青请相关知名专没家专题论证，器使工程得以顺妄利实施。溜铸钢单元的网施工是在通过看计算机做了每雾一种工况的模盼拟实施无误后杀，才能进行实验际施工。僻（泊4桶）实施阶段汁本项目研浑发的关键技术植全部应用于实弃践，项目严格拾按照既定的技考术方案组织施捕工，在施工过毫程中也根据实短际工况多次对僚方案进行优化方调整，同时多茫次组织专家进父行篇“枕再论柳证签”倒。在实施过程恩中不断创新，堂保证了工程施壶工工期、安全辨、质量和成本愈目标的实现，借将所有的施工熄偏差控制在设累计图纸要求的房范围内，主体楚质量验收一次炭性全部合格。翠所研究和开发校的技术，为本盼工程的施工提药供了技术保障洲。周（唯5析）本工程施工齿难点像由于铸钢构件行在浇筑过程中粮受热胀冷缩影宅响，导致波形雄构件及钢柱不速可避免的产生黎变形，很难实棚现工程制作安高装所要求精度猾，构件铸造难焰度大。垄。而本工程属于市悦的标志性建筑话，对建筑的观工赏性要求极高牲，对铸钢构件干来说提出了特甘殊的要求，增还加了制作的难己度。染。严铸钢构件的双痰曲面造型及构钓件的形状增加芽了拼装的难度跳，同时主体结肾构对圆度和垂游直度的要求对浮拼装安装的精佛度提出了高要初求，增加了施良工难度宿。蒸迎宾塔兰工程工期异常皆紧迫，自领取窃施工图纸至主役体结构封顶工墙期要求仅求45炒天；同时施工惰场地狭窄、钢俱塔高耸、主体死结构刚度小，残不适用附着式香起重机械及脚伶手架。增加了坡施工组织的难饼度爱。恰馆2.2宏本课题研究内茎容喝在分析了本工冤程特点和难点武的基础上，我毒们从中提炼了宿4妖项目前国内外疤还未解决的施画工难题，作为洒本课题创新内且容进行研发，扰分别是：模(1)将音全铸钢空间曲霉线波浪塔造型狭研究、结构体克系优化及深化娱设计研究、结娇构整体有限元秤分析、空间曲界线铸钢节点有妨限元分析及试颤验研究。制(2)搂简优质低合金双穷曲薄型铸钢构胁件铸造工艺、昆热处理、校正允和机加工技术腾。汤(3)剪繁可调环形拼装戴胎具、环形单垦元组拼和镂空招曲面铸钢单元保吊装高空多点哨定位拼装技术切。啊(4步)哭锌加配合热镀企锌成套防腐技附术及铸钢结构辆焊缝检测方法梨和评定办法。据课题实施中，捏我们结合工程刊特点，分别成岂立了针对分部短分项工程和专饲项技术攻关的提联合攻关、专忌业攻关小组。宪研制过程中，除针对工程编制要的研究方案，遭并对试验结果血进行理论分析疗和实践检验。资同时，我们借伪鉴国内各类钢救结构工程已形运成的综合技术枕指导该工程的猾施工，并对新脑的成果进行充始实、完善和提摔高，持续改进豪，最终形成了殖本研究成果。艇2.来3拥创新技术和其缸他技术念在施工过程中脏，通过理论和沈实践相结合，位精心策划、研戒究和提炼，总竟结奇了醒4呢项创新技术晃和宿1舒项其他施工技沉术，分别简要深介绍如下坛。晶（一）絮全铸钢空间曲渡线波浪塔造型碗研究、结构体绿系优化及深化屿设计研究、结针构整体有限元肚分析、空间曲恐线铸钢节点有蛇限元分析及试矿验研究鬼1贞、兽全铸钢空间曲枣线波浪塔建筑零造型疾研究1.1引言结根据建设单位顽对建筑功能的收要求，并立足莫于市及的总体冬规划，经过方抹案的层层比选治，提出了空间柱曲线波浪塔的虎建筑造型，并衫对建筑的照明骨方式、检修措昏施进行了一系鸟列的研究。捧1.2音空间曲线波浪疤塔建筑造型臣研究摘1.辩2.1严工程特点矛市的建设在市系城市规划中占敏有重要的地位饮。建筑对处，迟没有一个典型素建筑或结构与赶大剧院相呼应舌，文化效果体瞒现不明显；并自且西侧仅有绿吩化景观，在两鞭侧场馆的衬托糊下却显暗淡，当晚间灯光开启滤时尤为明显。伙迎宾塔跃项目的实施，较成功打造完成唤了的核心形象狸，其艺术外观种作为艺术修养躺的一种表现与蝶市大剧院在文器化意义上相呼胡应，进一步丰罩富了的文化氛挪围，成为市的屑点睛之笔，进蹈一步突出的整文体形象。召图革1.2劳.1绸-1奴项目选址位置守示意图捷立足上述规划兵要求，该课题刘针对建筑选型莲做了上百种方矮案，其中多项立方案都获得各港界专家好评，鸟在经过多轮比情选后以正弦曲猫线为基调的空励间曲线波浪塔银建筑造型脱颖质而出。倦图糊1.2填.1融-顿2鞋至贿1.2果.1枯-峡9漠为比选过程中恰的多项具有代手表性的建筑方偿案。体图购1.2窝.1庭-2阻隔生命之树一姓图它-3决风生命之树二眠图唱-4搭瓜生命之树三忘图叔-5咱切幸运四叶跳草胃粗润惕屈抬图薄-6健退月季花塔您图黎-7乔借彩虹张图胖-8期芹渤海风帆轿图钻-9祸线双螺旋基因塔灿1.免2.城2歌建筑造型温该方案中波浪尊层叠的形式象衔征着市厚重的折历史、人文的军积累，同时也邮象征着稳固的们经济基础。市旗作为临海城市恰，充满了生机侧与活力，蕴藏战着巨大的发展槽潜力，必将吸珠引世界的目光堤。波浪代表城静市不竭的发展稠动力，在波动锐中蕴藏着能量旅并释放能量，阔波浪翻滚流动写来源于自然力支量的和谐。这胜种和谐的曲线谜也代表着这座吹城市人与自然誓和谐的发展观咽，以及人与人闲之间和谐相处信的城市文化氛升围，充分展示膝的现代城市形早象。炉市搅迎宾塔著占地面积江314m惩2泻，是以正弦曲婶线为基础的呈啦波浪造型的驾迎宾塔揭。塔直径巴1政2盖米摘，广场地坪以座上疼51.85筐4娘米算，广场地坪至炸下沉广场地坪梅9.80忧6内米泳，建筑高度为宁61.6降6搜米堡，是世界上首者例全铸钢结构跳建筑物，吗由弧面波浪构接件、盒1撞6硬根竖向立柱和冒塔内轮辐单结构惜组成您。膛1唯6园根立柱共同支夺撑塔体重量，霸轴向环绕分布缘，象征挺着甘1馆6论个区县紧密团战结，共同支撑抄的繁荣发展。长图充1.2昼.2-1隙迎宾塔德白天效果城图杰旅稼佩图同1.2或.2掏-早2魔迎宾塔肚白天实景图斑1.3漆建筑照明介研究拔各建筑均为浅洒黄的柔亮色，廉南北两侧场馆阻分别位于大剧迹院左右两侧，符凸显出大剧院幻的清新通透。炸为体现核心汇精聚力的完整性稳，避免形成环吩湖三面灯光璀斯璨，而西侧独季暗的局面，挨迎宾塔伟的夜景景观也档是的重要一笔锁。俱迎宾塔汁沿弧面波浪构乐件醋设伶置选LE眨D翼点光棒源，通过设置洁不同灯光变化承程序，不同控毁制场景模式实伴现多样的灯光假照射效果。同酸时该塔设备平钳台处共呢设引有笋1拼6所盏探照灯，夜爱晚时银色光柱忘直指苍穹，象形征着市的发展跳向上无限攀升愉。忆该建筑照明方但案恰当地突出涝了被照主题在场这个大环境中箱的地位，并且辅和周围环境照偷明协调一致，询充分体现了照水明技术和艺术晓的有机结合。交图出1.3锹-挨1犹迎宾塔耐夜晚效果图湿图覆1.3咽-树2赖迎宾塔逝夜晚实乞景图择1.4遇冤维护措施研究丙为方便塔体的友清理工作以及猫照明设备的维勉修，同时考虑浓到不影响塔体飘的通透性和灵贼巧性，在昂迎宾塔海内部设置旋转惑上升的爬梯，您每隔民4.3鼻9巨米射设置一爬梯平穴台以供维修人滔员休息。教同时在设备平办台处设置一吊肾篮，维修人员缩可以通过吊篮稼运送到塔体的莲各个位置进行接塔身清理以伴及筝LE岩D明灯源的维修。例图蜘1.4惯-红1铃维修措惰施详图溉1.5替罢小结时依据市总体规览划安排，为适议应整体景观的竿要求，同时凸凤显市深厚的文捎化底蕴，在步浆行景观轴内下纺沉广场处建设毁了以正弦曲线秆为基调的空间壤曲线波浪塔。辣该方案经过层蒜层比选，脱颖渔而出，是最能讨够代表市厚重愈文化底蕴的标昼志性建筑物。踩同时配套的照谎明设施也将床迎宾塔沸打造成一个美寇丽素雅的艺术薯品，市建筑群光以及辞迎宾塔召必将成为屹立锣在美丽的文化姥建筑经典作品参。们2希、女全铸钢空间曲痒线波浪塔结构膨体系选型研究叔2.1孕引言仙本课题根据建象筑造型、功能闷和施工进度的部要求，提出了硬整体结构采用伯全铸钢结构的郑方案，并对全化铸钢空间曲线滔波浪塔结构体日系选型和空间鸽曲线铸钢节点事选型进行了研溜究。垒2尚.2搏全铸钢空间曲单线波浪塔朝结构体系选型零研究狡对于袋迎宾塔足这种全铸钢空赔间曲线钢结构缴建筑，由于其斑曲率大，且在塔空间两个方向厚弯曲，使用传仰统的型钢进行声结构设计必须商使用大量节点压和杆件才能实绝现设计效果，导导致造价成本就高，施工难度总大，工期长，屈并且会由于焊析接数量的增加怕而降低结构的时承载能力。品由于使用传统耕的型钢进行结养构设计不利于邻施工，提出了虽迎宾塔眼采用全铸钢结形构的建设方法异，且经过专家酷论证该方法合珠理、经济、可漂行。为保证节暖点的加工制作测质量及其受力蔽性能，并达到似工期要求，塔苹体所有节点均收采用铸钢节点击。主体结构越由也592腊个铸钢节点通吨过焊接连接而绸成，单个节点梯形状特殊，传尚力复丽杂。匠图乔2.2邀-1毁坡僵铸钢结构专家舒论证意见结构体系庄图损2.2袋.1遥-顶1裙塔体结构模型争竖向立坊柱采用矩形截次面和工字形截垮面，截面高度订为士175mm趁，柱截面尺寸如在塔高杂9.163m央处发生改变，随从塔底面到塔锈高狭9.163m丹范围内柱子截毁面尺寸衫为就175×8痰0馒，员9.163m孔到塔顶范围内泄柱子截面尺寸端为顺175×80参×40×3剩0啦。杆弧面波浪构件甜截面为槽形截拢面，截面宽度臂为谎300mm眯，高度波878mm侧，波长祖4710mm链。弧面波浪构珠件截面尺寸在内塔高途9.163m穴处发生改变，们从塔底面到塔背高信9.163m世范围内弧面波腿浪构件截面尺杆寸很为幼300×80枝×30×3缴0饮的槽形截面，盲9.163m怎到塔顶范围内粒弧面波浪构件覆截面尺寸抛为鞠300×65技×30×3术0车的槽形截面。洋塔内每隔检4390mm为=878*惧5斯设置洒一层轮幅结构民，用于增强塔绘体的稳定性，吓控制结构水平妹位移，铁共璃计偶1刘4历组。取在标倾高娱+交50.989兼m冈处为一设备平浅台。用于放置节程控表演探照再灯等相关配件铲。寨在结构上与轮蹈幅结构有相同尼的作用。危主要构件的截文面畏如像表射2.2袖.1汪-瓶1厨所示。广表脑2.2彼.1授-1添雕主要杆件截面检表介截面号例截面类型么截面号革截面类型必1宿实腹圆形截傅面肚Φ踪25埋5雨实腹矩形截策面短175×80流2宇实腹圆形截饺面普Φ现30姿6歇H俗型谁钢截曾面黎175×80番×40×30够3著槽钢截烦面本300×80身×30×30累7谊H降型暴钢截荐面浩150×15难0×7×10旗4险槽钢截国面锅300×65付×30×30片2.痰2.2任结构布置猫迎宾塔左结构光布置图如图舰2.2伤.档2贼-丹1堤、图殊2.2跳.2理-选2订、图辈2.2须.2饼-袄3趟。全图芝2.2讯.2呀-轻1斯牌剩竖向立竭柱布置图、灯图剧2.2凶.2馋-漏2咳弧面波浪构件投布置图胡图漏2.2问.2扩-蒜3洁轮幅腹结构叛和平台布置图束2.2.跟3访结构材料乖在我国，近年挠高牌号钢材应禾用越来越普遍氏，我国铸钢件久标准没有与之夏相当的牌号，晋现多参照德岩标睛DINEN惯1029贼3贡选择材料，塔秩体主结构采用康牌号准为净G20Mn旗5下的铸钢。该材骡料焊接性能良流好，合理控制饰化学成分，配栏合热处理，其垃屈服强貌度排≥但300MP仓a煮，抗拉强过度杜≥稻500MP细a饥，完全能达到墙与摄Q34脖5升相当的力学性办能。墓组成孙轮幅多结构的拉杆龟和平台拉杆采裙用祸Q345忆B垮钢材。焊接材生料选择与主体京金属力学性能慨相适应的材料哲。杜2.3竭恼全铸钢空间曲双线波浪塔铸钢蚂节点选型研究痰相较于目前国注内钢结构建筑片广泛使用型钢卖构件焊接或栓解接形成结构的锦方法，矿迎宾塔竿所采用的建筑榨结构方案既为，堡直接浇铸成规奥定形态的基本仪单元－空间曲愁线铸钢节点，富铸钢节点之间饿通过焊接而形员成结构主体。柏图安2.3堤-咏1进为早期提出的装基本单元形式简，图识2.3母-们2剖为单元的拼接场方式。船由于铸造条件县的限制，后期服提出了以单个赠形式的铸钢节明点进行铸造，突图夫2.3贫-艳3泛和图且2.3错-捕4题为设计图中提况出的两种标准吧形式的铸钢节叔点。在施工深挖化阶段，为方赚便施工，铸钢葱节点共分涌为仇1尾9备种形式。喘图吸2.3-背1慰早期提出的基责本单元形诚式属暴却违图灵2.3狸-现2贫单元拼接方式楼(a宣)窝节点三视派图饱(b唯)省节点三维模型俭图拐2.3胜-拔2计空间曲线铸钢宜节点形水式澡1至(a因)穷节点三视砌图犹押认下(b酸)勾节点三维模型定图惩2.3永-泰4刚空间曲线铸钢记节点形抱式木22.4小结熟通过对全铸钢郊空间曲线波浪购塔结构体系选态型和空间曲线桨铸钢节点选型偿进行研究，发解现与用传统的助型钢进行结构走设计相比，全疗铸钢结构更利炉于实现体形较蒙小，造型复杂匙，且对施工进诵度要求紧的钢挠结构建筑。同膝时，该项研究渣也为类似工程险的设计提供了株参考依据。旷3衬、口全铸钢空间曲炮线波浪塔结构普体系有限元分波析赤3.1筝变引言厨市替迎宾塔萝作为世界上首鸡例全铸钢结构串建筑物，应对辟其受力特性进旧行研究。本章米对全铸钢空间零曲线波浪塔结树构体系进行了具研究，采柄用虾Midas失Ge祥n堤有限元分析软锻件，研究了结粱构的静动力特丽性努以及轮幅结构眨对粪整体谋结构的影响。祖3.2斗索全铸钢空间曲沿线波浪塔结构吐体系静力特性会研究分3.2.您1宝主要技术参数翼（小1碧）结构设计使锈用年限逝：讨5钞0痒年；状（理2碎）结构安全等最级：二级；胜（吐3或）抗震设防烈或度腊：宾7和度，基本地震心加速度勉0.15g愿，丙类建筑；吼（志4督）场地土类别责：羡Ⅲ价类，特征周期妙：仍0.55燥s迷。斜（组5刮）主要荷载：尚1)雷结构自重；鼠2)挠风荷载：基本伞风压垫：牧ω已0=0.5k宅N/m逼2钩；风振系静数姐β旁=2.2稳5能；风载体型系庆数梁μ侵s浊按图矛3.2稿.1却-慎1径选取，取风荷东载的方向分船为京+X折齿向；风压高度准变化系吵数狭μ叫z=1.8猴6饶；挡风系何数滥Φ众=0.37欣5证。虹图送3.2认.1活-福1雀风载体形系数颤图维3)丽设备层恒荷载缝：程控灯保100kg炸/糠个，共壮计信1.6趴t外；悄4)闭设备层活荷载配：株0.5kN/得m居2跪；何5)杆温度作用：考子虑温度升高寨4辟0况℃厅,她温度降低价2瑞5续℃蚊；魔6)找地震作用。坊荷载工况和荷挣载组合革（挨1辅）荷载工况冶自重、平台恒没荷载黎（愿D吼L尘）偷平台活荷载惜（载L贿L辜）遮风荷载吨（疤W河X际）荐地震作用煌（表E难X识）坐正温度作用贸（欠T龟+壳）她负温度作用线（斑T专-烛）迈（小2井）荷载组合吗表彼3绑.掌2肉.2练-1台踩荷载组合苍名称段类型蓄荷载组合工况鹅LCB1方承载能力走1.35DL野LCB2急承载能力会1.35DL如+0.84营LL+0.8舍4WX+0.挽84T+示LCB3楼承载能力腰1.35DL辆+0.84痰LL+0.8任4WX+0.厌84T-延LCB4荷承载能力残1.2DL犁+1.4鸟WX油LCB5照承载能力得1.0DL甘+1.4眉WX精LCB6野承载能力咸1.2DL俗+1.4菜T+批LCB7堡承载能力粘1.2DL府+1.4谣T-假LCB8传承载能力唱1.2DL忠+1.4LL召LCB9伟承载能力蹦1.2DL灵+1.4针WX+0.8酱4LL+0.肤84T+溜LCB10蓝承载能力虫1.2DL底+1.4烧WX+0.8燥4LL+0.看84T-厕LCB11料承载能力挤1.2DL携+0.8挑4WX+0.丢84LL+1卧.4T+赢LCB12胖承载能力拢1.2DL现+0.8涛4WX+0.唉84LL+1调.4T-贷LCB13箭承载能力晌1.2DL兔+1.4LL抗+0.84W才X+0.84兆T+纲LCB14天承载能力日1.2DL猛+1.4LL搜+0.84W译X+0.84壁T-嫂LCB15戏承载能力俘1.2DL剧+0.2集8WX+1.等3EX+1.独0LL惕LCB16刻承载能力须1.0DL银+1.3E盏X伴LCB17扬使用性能缴1.0DL啊+1.0沉WX+0.7做LL+0.6烦T+娘LCB18炎使用性能上1.0DL姓+1.0蹈WX+0.7者LL+0.6煤T-袄LCB19日使用性能扩1.0DL陪+1.0摊EX+0.7典LL+0.6徐T+泼LCB20至使用性能劲1.0DL休LCB21辉包络温承载能力包络瓶LCB22焦包络婆使用性能包络沾塔体静力特性长分析绝1.喂塔体杆件应力堆设计结果恋采王用挪Midas输Gen73澡0弊建立空间有限霸元模型进行分描析计算，弧面念波浪构件、竖祝向立柱均采用屿梁单元模拟正，糊塔内组成轮幅粘结构然的拉杆均采用犁只受拉单元模坟拟。柱脚处设乒置累1建6肃个支座，均为罩铰接。集根共据何Midas绒Gen73衫0闻软件中的杆件特设计功能进行载杆件截面的设恭计，选择规袜范吨GB5001宫7-200贤3筛。结构杆件经陕反复调整验算动后，得斜向拉毕杆最大应力招比症0.72流9序，弧面波浪构副件最大应力心比撇0.72挡3跑，竖向立柱最尊大应力皮比饼0.66历4胃，满足构件设玻计要求。应力召图与应力分布便区间如图听3.窜3.3咽-返1识、图戚3.诵3.3划-裙2弹和图所示。法图梁单元应力薄图纤(增N/mm终2浴)吓图桁架单元应袭力鸽图恭(递N/mm长2碌)廉图杆件应力分幕布区间燕2.允变形计算结果讲经计算，结构捆的变形以风荷劣载为主，在风玻荷载为主的荷怪载标准组合作咏用下水平位移耳如图所示。愁图以风荷载为舍主的荷载标准鸡组合下结构水很平位移趟图巷(税mm)躺其中最大水平晨位移为握45.0mm绒，故挠度不超笨过限企值老1/7萌5护（颂819.5m锣m敲），满足规范涝要求。3.支座反力驻注：挪（歪1敏）坐标系遵循崭右手定则，坐绍标正方向如右毅图所示阀。右（检2岔）麻柱底竖向反帜力要F帝Z饱为正值表示压蛋力蒸，狡F舍Z银为负值表示拉源力。近图支座节点编博号图请1塘）自重、平台益恒荷载和预拉蝴力登（侍D剧L杜）工况下瘦图自重下柱底隔反雁力束F已X粥（冤k牺N挎）烦图自重下柱底猫反腐力岩F台Y信（抢k窑N茧）思图自重下柱底企反阶力荐F谷Z经（仆k异N告）勤2岗）平台活荷载趴（晌L仙L父）工况下鼠图平台活荷载捡下柱底反报力叙F诵X付（吹k术N袋）幼图平台活荷载持下柱底反纳力孕F堪Y费（拖k呆N板）嫂图平台活荷载烤下柱底反孝力卖F万Z臭（家k备N纳）皇3赞）风荷载范（屠W淋X弹）工况下尖注：由于结构闭平面对称，故谦仅列出出正从X椒向风载下反力岸值。凯图风荷载标准沫值下柱底反烘力权F元X犯（迁k倦N友）静图风荷载标准击值下柱底反乐力阳F蒸Y舟（咬k涉N商）御图风荷载标准邻值下柱底反大力再F湿Z临（悔k溜N睛）熔4顿）地震作用阶（古E壁X宇）工况下括图水平地震作霸用下柱底反付力押F静X轻（升k罗N舟）燃图水平地震作据用下柱底反血力资F毯Y缘（头k小N饱）祸图水平地震作乎用下柱底反艺力雁F给Z罚（弃k嘴N红）认5恰）地震作用启（居E栏Z纲）工况下滚图竖向地震作植用下柱底反翅力乓F脏X休（保k露N诱）初图竖向地震作云用下柱底反次力要F舌Y支（就k卡N抄）筋图竖向地震作赴用下柱底反吧力幅F排Z流（射k颤N仗）背6处）正温度作丰用宣T朝+珠工况下许图温度作用下透柱底反脾力尺F口X尖（鹅k陆N乏）奏图温度作用下臣柱底反评力慢F灌Y篇（峡k肝N舍）兴图温度作用下叠柱底反梯力拣F酱Z奏（语k级N亚）磨7迅）负温度作用鸣（工T云-矿）工况下所图温度作用下希柱底反否力女F见X酒（摸k辨N忠）烟图温度作用下肠柱底反跪力挺F忧Y拔（治k卵N练）包图温度作用下按柱底反牲力波F秧Z锹（韵k新N它）唇8品）包络工况下输：乎图包络工况下旅最大柱底反生力乡F恩X盆（轧k乡N宅）倚图包络工况下征最小柱底反嫌力倘F丈X自（滴k腰N衬）制图包络工况下帮最大柱底反只力改F我Y尚（谎k皆N液）针图包络工况下盯最小柱底反雅力厦F刮Y酷（辱k任N挠）大图包络工况下基最大柱底反架力颂F雁Z届（掘k税N枪）么图包络工况下扩最小柱底反咬力甘F校Z赏（铅k颈N踪）届3.3揉全铸钢空间曲塔线波浪塔结构愤体系动力特性愤研究婚结构桑前芝5诊阶周期如表顽3.3跌-共1堵拥所示馒，匪5振阶自振模态如贩图斑图凭3.3刚-亲1俘至律图咬3.3兼-浴5全所示。梢表械3.3妨-窄1昨芒符结构宋前哭5绞阶周期确模态号锡周橡期狸(订sec)美1念0.9628稀2耳0.9627残3共0.4436片4崇0.2781气5金0.2781斯图旷3.3贯-亲1挽第一阶自振模烧态姿图服3.3耕-钩2浅第二阶自振模题态哪图兴3.3凤-吐3此第三阶自振模喜态侵图已3.3姓-强4肤第四阶自振模销态奸图气3.3唯-茄5喉第五阶自振模娃态戴3.4缝轮幅灌结构煎对牲整体初结构受力性能贵的影响慕上一节对塔整牢体结构进行了拥分析，得到了筒结构的静动力征特性，本节不深考虑塔内轮幅壁结构恰和平台对姥整体泳结构的影响，齐与上一节的静万动力特性进行跟比较，得到了固塔内建轮幅结构迫对饮整体打结构的作用。绕塔体杆件应力坟设计结果姓采进用执Midas去Gen73励0尘建立空间有限歇元模型进行分友析计算，弧面斥波浪构件、竖叨向立柱均采用沉梁单元模拟。制柱脚处设呆置赴1拴6锦个支座，均为习铰接。谈根姐据拨Midas粮Gen73贼0乱软件中的杆件验设计功能进行混杆件截面的设底计，选择规描范舍GB5001叨7-200需3逗。结构杆件经镰反复调整验算冰后，弧面波浪熄构件最大应力渣比关0.747>膛0.72转3葱，竖向立柱最壁大应力奸比餐0.652<朗0.66番4穷，满足构件设够计要求。量通过与上一节困的比较可知劣轮幅抵结构久对孩整体骨结构的强度影膝响不大。触应力图与应力道分布区间如图寺3.4刷.1背-布1哀和烤图异3.4着.1梯-2屋所示。医图仪3.4艘.1重-硬1香梁单元应力依图慢(汇N/mm腹2凯)丑图蚕3.4笑.1鞠-盲2栽杆件应力分布绿区间变形计算结果扛经计算，结构磁的变形以风荷宾载为主，在风沉荷载为主的荷座载标准组合作挤用下水平位移含如图遗3.4记.2娇-睬1帅所示。竭图宣3.4单.2芦-规1哲以风荷载为主携的荷载标准组互合下结构水平殖位移陡图颜(俩mm)顿其中最大水平谦位移为换101.7m耳m红>粗45.0mm秋，滋结构只在迎风仔面出现大的水告平位移，而在枪有轮幅结构的镇作用下，结构仇在顶部均出现购大的水平位移滩，柿可见轮幅洞结构串对翁整体赞结构的刚度栏和整体性柳有很大的影响啦。钓全铸钢空间曲辜线波浪塔结构扰体系动力特性龟研究防结构拜前脾5着阶周期如表绵3.葡4茧.套3锻-1西所示抢，树5机阶自振模态如仁图川图省3.4剩.3卧-炉1健至苹图预3.4普.3吩-片5臣所示。您表林3.涌4鹊.述3揪-1顺结结构刺前霜5填阶周期检模态号版周节期罩(铲sec)拔1袜1.1513份2鼠1.1513去3葵0.9077安4妹0.9077恋5泊0.5055典图第一阶自振学模态概图第二阶自振想模态斑图第三阶自振兴模态辞图第四阶自振登模态钓图洲浩5衫第五阶自振模单态啄通过与上一节健结构动力特性贵的对比，轮幅穿结构位明显提高了歌整体虹结构的整体刚或度。且观察结妹构的自振模态际发现，无轮幅物结构栗下的结构自振其时局部振动明俯显。轰而砌有轮幅航结构对下的结构自振嚷时则是整体振伪动，其自振模馆态类似于一根元悬臂柱，可见支在有轮幅寄结构魂下的结构刚度第大，整体性强颂。脸3.5乓价小结遍本章对全铸钢闸空间曲线波浪丽塔结构体系的吴静动力特性进诚行了研究，通中过讨论在有无婚轮幅结构下整蜓体结构的静动银力特性，发现久轮幅结构对结貌构的刚度和整鹿体性具有很大熟的影响，证明绑了轮幅结构的致设置是合理、蚕高效、经济的化。圣4日、补空间曲线铸钢疯节点有限元分光析及试验研究微4.1孙却引言占对结构的基本妨单元－空间曲丰线铸钢节点进俗行了有限元分括析及试验研究恶，爱通过大型通用唇有限元分析软易件建立节点模宴型并进行有限轿元分析，研究浪节点在受力过裂程中应力应变零大小及分布规队律龙；肠通过对空间曲口线赶铸钢节点的的抹静力荷载试验浅，研究节点在饭受力过程中应纯力应变大小及荣分布规律崇。僚4.2萍榆空间曲旁线耕铸钢节点试验辜研究送由于单个节点绣形状特殊浆，稳6钩个肢的汇交区文域应力状态复浊杂，计算分析庄难以准确把握合节点的实际受同力状况。因此区通过对节点模守型的静力试验咳研究验证铸钢鸡节点的实际受章力性能是否满候足抗震及设计冶要求，检验铸告钢节点构造的恳合理性，为设刻计提供可靠的卧保障。耽根据《铸钢节早点应用技术规魄程》谋（航CECS23阴5土—驻200技8挣）第笋条规定，宜进眠行节点试验。学为了实现整体饰工程的安全、当完好实现，同闲时保证结构体射系和构件节点仆的科技价值体驴现，从而达到券工程整体的科丝技成果完整，临进行铸钢节点偷试验是必要的因。构件材料试验脱根据铸钢节点袄材性检验报告朴，材性试验结填果贤如下：倍表虎-疯1天材性检验结果腿抗拉强度施MPa杯屈服强度岗MPa怎断后伸长率饭%荐冲击（舞J孙）（梁KV2拖）阴545赠390借29.0伤73.0试验构件设计耕结合工程需要榜，根违据理midas源Genve涂r.73暗0晋建筑结构通用幕有限元分析和巨设计软件对结扭构整体进行静药力计算分析的助结果，节点形忆式确定如下：烈柱（实心截秧面四175端×幻8柱0丰）－弧面波浪捕构件（槽形截筹面你300猫×掉80恒×倚30编×仍3报0棍），如清图郑4.2弓.2芳-悠1灭所示。砌图典4.2新.2培-1膨梁试验节点形式臣试验试件均按学照设计的标准晌节点以同样方兄式进行铸造、承加工。剥试验为足尺模湖型试验，且为棕承载力验证试洪验。绘（沃1伍）通过承载力稼验证试验得到准实际工程中的穴节点在设计荷辫载下的受力情掌况，验证节点响的安全性；额（六2丹）试验结果与棉有限元分析结筹果作比较，得淹到节点的整体含受力性能，为米节点的设计提那供参考依据。加载方案质(哗1卵)与加载装置瓜试验加载装置什采用大学自制部的空间加载自薪平衡加载框架合，此框架可以帆满足本试验需猎要的空间多角片度加载需求。这图头4.2菜.3穴-肌1级悼布空间加载自平信衡加载框架好图排4.2迅.3负-袭2扬菌翅试验节点加载唤装置立面图宿图汉4.2宇.3垒-朝3绝业凯试验节点加载堡装置平面图梢图皆4.2吨.3奖-臂4皆踏试验节点垫块体加工图炒图基4.2蔬.3咐-理5甜恰疤试验节点剖面民图枣(岗2悲)掏加载制度桑试验的加载程装序分为预加载搜和正式加载两钟个阶段，分别影采用分级加（贺卸）载制度。1)预载幻预加载分两级与，每级为设计悔荷载挑的石10秩%筛，然后分级卸吸载，加（卸）终载一级的间隔贤时间扑是己10mi军n评。预加载结束演后，进入正式己加载状态。劣2)能正式加载弹对于承载力验茶证试验。弹性赶阶段，每级荷萌载为设计荷载抛的燃10干%匙；加至设计荷波载后，每级荷搏载为设计荷载净的歇5迫%暗加朴至大1.成2钥倍设计荷载。跳荷载等级的时喂间间隔鼻为拌5mi益n阁，待应变稳定其后再采集数据堡。3）分级卸载末卸载按照每级像荷载为设计荷陵载基的闲20厕%冷进行卸载，荷秋载等级的时间松间隔较为妻3mi秤n暂。4）加载制度吊试验加载制度猛如表熊4.2走.3倾-拔1酷所示。网表既4.2货.3鹅-斥1计膏节点承载力验弱证试验模型加粪载制度驴预加载左荷载分级惩3情端仗(箩压力暮、量kN)质2挺端善(策压力见、剑kN)励1临端捎(文压力莫、罢kN)玻荷载比例鉴1锅12.1都6.2役75.0铺0.1竟2们24.3厚12.3何150.2筐0.2曲正式加载卖荷载分级番2河端梯(买压力天、务kN)铸3滴端营(胶压力冲、让kN)什4贵端拨(评压力朋、茄kN)否荷载比例叠1纸12.1第6.2挡75.0返0.1坑2烛24.3考12.3尚150.2悟0.2畅3足36.5却18.5课225.2贴0.3矿4果48.6券24.6稠300.3益0.4惕5岩60.8劝30.8锈375.4庄0.5雾6揪72.9腐36.9诚450.4赴0.6琴7螺85.0孝43.0损525.5歼0.7牙8贪97.1晋49.2漫600.5昨0.8隆9雪109.4谋55.3疯675.7卵0.9拼10银121.5达61.5登750.7爪1察11僚127.5殊64.5享788.3卸1.05袄12吩133.6撇67.7近825.7废1.1草13第139.7眼70.7摘863.3意1.15季14区145.8消73.8姓900.9南1.2估注乌：你1速端使灌用拨320业T筑千斤顶遍，俯2妻端吨、员3弄端使照用乳50京T湿千斤顶。脊4.2得.4运量测龙方案艳(满1士)漆量测内容仍1涂）荷载：施加阳在节点试件上乳的荷载为静力织荷载，由液压辟千斤顶施加，及油压传感器测滤量施加荷载值菊。顽2订）应变：由应若变片和三向应打变花测量。在绕节点各钢管端顿部布置应变片跪以校对施加荷赵载大小；在钢鸽管交汇等节点辣应力集中处，邮依据有限元初生步分析结果，肥布置三向应变眨花，测量该区苍域复杂应力状庙态。降(亲2零)踪测点布置论图踩4.2娘.4-1锣驾泻试验节点测点笼布置图杯（顷“怠”旁表示应变片衡，斧“查”异表示应变花）试验过程鉴(莫1)日试验准备过程将实验室吊车配趴合工人将节点丧固定于指定位踩置，然后进行振试验辅助构件爹与节点的拼接大。试件安装过陆程如图耳4.2竿.5-1聚至雁4.2躺.5-3穗所示。溪图洪4.2淘.5段-隙1演絮芬辅助构件的安绢装永图毁4.2笨.5-2按互川试验节点的安晒装疼图垒4.2锦.5-3另穗王试验节点与辅夹助构件的焊接浆根据试验节点鱼测点布置图在虏试验节点的指精定位置进行打练磨，并粘贴应亭变花（片），刑将应变花（片栗）通过屏蔽线捧与厘BZ福2205G字型静态电阻应幻变仪进行连接栋，场将只BZ兴2205G钉型静态电阻应讯变仪与电脑进按行连接，通红过蔽BZ竭2205C货静态应变采集彼分析系统控制葱应变仪。如图敲4.2疼.5-4娱至利4.2躺.5-9间所示。础图篮4.2艳.5-4翅粘贴应变片和式应变花扣图鸭4.2写.5-5番接线活图冬4.2恋.5-6抛调试签(于2封)狡试验现场爬图甚4.2段.5-7孤稼誉杆件约束情况温和接线情况斩图怪4.2疫.5-8叫恐俘试验现场蓝图叼4.2应.5-9冠元挑正式加载现场住(监3床)祖试验过程薪调试后各项准嫩备工作完成，蒜在预加载后进习行正式加载。1）加载过程之在加载趴第州7至级、徒第远9艰级时试验构件革有轻闪微祝“哀滋捷滋旧”虫声，除此之外凯没有出现明显龟试验现象。2）卸载过程两在卸载钳第枯3获级时试验构件陕有轻钉微怒“牺滋欺滋搅”汗声，除此外没速有出现明显试竟验现象。姨4.2振.6翠节点试验应力凉结果分析千(组1夺)训试验节点应力蚁结果分析闲分析试验结果肢得到：在设计漠荷载内的加载独过程中，等效皮应力基本处于涂线性增加的状铺态，在设计荷印载下整个节点榆的最大等效应膝力羊为赴129.30贝MP驻a薄，位泛于惧4猜端柱子与弧面桥波浪构件连接画处的应变业花宰H3古3资，测点编钩号毯8碎4寨、以6主4消、解1毯2宾。导1.合2剧倍设计荷载下细整个节点的最前大等效应力档为帽136.65鸣MP袋a研，术与皮1.哲0卖倍设计荷载下帽整个节点的最源大等效应力的慨位置一致。找试验节匠点膛1.否0基倍累和牧1.途2绿倍设计荷载作收用下三向应变贪测点的应力测排试值见表遗4.2灌.6-1砖，试验节闲点忆1.饰0组倍途和塔1.胃2榆倍设计荷载作慨用下单向应变旋测点的应力测国试值见表恼4.2坡.6-2挖。猴表变4.2慌.6-1鬼侄试验节点叼1.0恋倍伟和凑1.测2穿倍设计荷载作缺用下三向应变风测点的应力测愈试值泡（面Mp斯a靠）叼测点号梢H1植H2映H3表线缆号觉123云654爆1314化15裕应力福σ般1以σ视2饲σ唱mises行σ叫1灯σ厘2持σ剑mises跃σ漆1派σ迫2傍σ盯mises狸1.0苗0.36沸-81.29尺81.46衡1.69纤-86.15匪87.00康37.90陶1.53峡37.16柱1.2舞0.76念-93.75嫂94.13斗1.79酷-100.9超7胸101.88纽40.24乐3.61稳38.57萍测点号没H4柜H5凭H6远线缆号益1617坦18平2627隐28森2324犯25灵应力沸σ弄1组σ读2魄σ捞mises秋σ走1停σ镜2蛇σ晕mises喂σ恰1贪σ悔2暂σ企mises惜1.0坑15.76吓3.08廉14.46慢11.16仅-0.27轧11.30掀11.87堤1.08简11.37颗1.2邀18.69晒6.03朋16.52桑11.07途-2.83庆12.72玻11.37兔0.10松11.32叔测点号雀H7处H8恩H9槽线缆号掘9899融100溉11211翁1110宴3736沿35住应力灿σ配1络σ到2环σ朱mises倦σ盼1筹σ昆2取σ伐mises灌σ捆1扯σ托2摔σ屯mises徒1.0抖10.63警-9.16湿17.16垮9.43分-6.49老13.87窃29.45骡11.45遵25.71昌1.2挪12.11嫂-9.46呼18.73声11.26悔-7.14股16.06玩26.45手11.21孕23.00眨测点号概H10膛H11插H12激线缆号突4849残50车9796揭95缘10710飘8109哑应力锹σ柴1项σ惠2弹σ邻mises际σ粥1乘σ持2叙σ佳mises缠σ佛1蛛σ午2暮σ穴mises秤1.0智-0.16壮-2.19歌2.12挠-3.28绩-70.00每68.41块6.92摄-7.21器12.24须1.2尚-1.88怨-2.83镰2.49纠-3.99辞-75.47摸73.56锻5.10捡-9.80惑13.12昏测点号狸H13点H14盗H15桑线缆号种10310楚2101叙11311树4115驾3433布32淋应力对σ诸1化σ画2堵σ译mises五σ咬1父σ妄2睬σ辟mises叫σ跑1爬σ处2斧σ肥mises计1.0召0.50把-36.99拐37.24叛2.85燃-21.68画23.23挠4.30步-25.49莲27.90希1.2跌-0.26偷-43.59葡43.46袄2.86绵-26.70萌28.24剂4.76浩-31.54东34.17核测点号危H16政H17既H18唉线缆号脚4546奇47漫4039虑38琴5152破53边应力巩σ左1现σ女2奔σ庭mises咐σ础1勤σ雀2福σ垮mises念σ颈1芝σ幸2内σ坡mises庙1.0雀4.89脖-23.14纺25.94喊3.65愁-29.85陵31.83预2.09第-10.03决11.22告1.2淹5.50待-27.27烛30.39傅2.65年-37.67领39.06致2.24绪-11.95劳13.21呆测点号欧H19锄H20灾H21侧线缆号痒6162猜63雅7372浓71飞10610抛5104晒应力滨σ肚1劝σ导2绪σ肥mises存σ招1裤σ旅2泥σ翁mises靠σ宁1辈σ尚2钱σ禾mises害1.0馅18.73牧-5.78册22.19敞23.59欠7.90塑20.80绍5.35滴-4.47扔8.52岂1.2夺19.31舅-1.36顺20.02仿25.73涨9.29显22.57哭5.21故-4.92谎8.78堪测点号摩H22岔H23爹H24根线缆号偿3130单29忙11611府7118佩4243宗44凳应力并σ甚1沟σ给2旬σ杆mises曲σ记1暴σ后2体σ腊mises胜σ戴1协σ踪2革σ邮mises贴1.0寇5.98枪-10.98林14.90遍5.34械-3.86歪8.00兽5.23狱-8.17鱼11.70英1.2信7.30呀-14.95阀19.65营5.80戒-4.04掘8.57堂5.43熔-11.02跪14.52孤测点号迟H25香H26驱H27栗线缆号劣8182税83畜9392凡91挣5859且60哥应力盖σ吗1徐σ馒2边σ贼mises雷σ卖1看σ蛮2您σ容mises袍σ答1尿σ累2期σ班mises循1.0我13.85迅0.57供13.57专7.33州-1.15何7.97友-12.40深-17.91车15.89费1.2草13.14犯-4.31织15.75撒13.13渔-0.47些13.37胆-13.74烈-19.22古17.15唤测点号捐H28咐H29甘H30勿线缆号疲7069歉68科7879搅80半9089蜘88谣应力雹σ挣1军σ何2葛σ饰mises渔σ笛1热σ购2驴σ乖mises佩σ拢1劳σ备2世σ欺mises武1.0妈-4.93跃-16.84便15.00朵-0.48邮-10.70煎10.47耳12.02拥-3.20禾13.90误1.2贴-6.02洋-24.00鲁21.63貌-1.78距-14.11万13.31芦47.15旨5.24谋44.76虏测点号哲H31敞H32缎H33眼线缆号不2278乏9454约21娱8464寇12冠应力魔σ泻1铅σ承2灰σ粱mises副σ横1社σ夕2药σ余mises阶σ爱1什σ罩2贫σ扁mises造1.0季0.04仿-52.72认52.74井8.45做-58.18粒62.83泻-13.22紫-135.4蓬0吐129.30币1.2缓-1.13凭-67.73烧67.17袄6.12死-62.33钥65.61出-15.27支-143.6坝5捎136.65计测点号浊H34价线缆号另1174柳41动应力涛σ向1螺σ馋2案σ宴mises贞1.0陈21.02舍1.94贤20.12衡1.2跃15.19零2.46秒14.12闹表羊4.2耐.6-2挺滩试验节僵点鸦1.激0馋倍照和峡1.援2轨倍设计荷载作地用下单向应变限测点的应力测沉试值燥测点号律P1杆P2缸P5披P6戚P9典P10仇P11艇P12桃线号胆9诊10钩19誓20酒56帮66已76灯86罢1.0番19.36撑-110.4制2些9.48史-111.2会4蓬-20.81廉-17.72常8.03摆12.98误1.2教22.04修-127.9沫3川9.27谊-131.4团3锹-23.90雀-21.63镇6.39破-4.12去测点号田P13拣P14池P15雕P16耻P17枪P18节P19傅P20迷线号鼠55兵57献65岩67日75斤77网85玉87泄1.0点-35.43链-46.56浸-6.39兴-30.90岛-4.33溜3.30兰6.59蛛-9.27虽1.2搭-33.99懒-58.71贸-5.36青-39.76花-4.94广-0.82密10.30闷-12.57奇由以上表中的极数值得到，在污设计荷载下，斧试验节点各部伍位的等效应力毅较小均在弹性远范围内。加载园过程中，试验倦节点各主要位狼置耕在数1.狸0武倍设计荷载下长最大等效应力固值见表其4.2鲜.6-3狗相对应测点允在号1.锈2解倍设计荷载下按的等效应力值劈见表院4.2伍.6-4亩。夸表语4.2限.6-3宴披节点各主要位催置腔在施1.剑0安倍设计荷载下血最大等效应力脆值默主要位置亮1半端柱子社4献端柱子看弧面波浪构件厦弧面波浪构件怖节点域意测点编号斤P6沃P2跳P14敬H27鹊H2附线缆号湾20之10捏57登5859牙60氧654惨测点形式宗应变片赢应变片暖应变片溪应变花撞应变花懒等效应力喜111.24禁110.42秘46.56冒15.89绑87.00桃表周4.2卧.6-4劫节点各主要位族置习在酒1.耐2宰倍设计荷载下叙最大等效应力读值蜂主要位置脱1责端柱子疮4扇端柱子文弧面波浪构件奉弧面波浪构件付节点域庙测点编号桶P6前P2块P14掘H30炮H2辫线缆号庙20客10锁57止5859畜60线654策测点形式抹应变片边应变片虏应变片旁应变花和应变花帜等效应力院131.43评127.93臭58.71含44.76岸101.88锣应变言片酿P砖6害位于试验节点佣背速面享1农端柱子中部去；应变男片邮P卡2怕位于试验节点柏背惕面臂4立端柱子中部；陈应变苗片尺P1经4辱位由于纽3那端弧面波浪构及件的下翼缘中农部；应变糖花漠H3证0派位转于炉6狱端弧面波浪构棕件近节点域处自。晨由此我们可以涉得出结论：柱房子及节点域柱深子附近的应力然较大，这与有懒限元的结果相送符合。驱4.型3险结果分析洋因为本试验是惕以标准节点整峰体受力最不利校确定的试验加啦载方案，且试报验节点柱子受汽力远大于弧面饥波浪构件受力拨。因此重点考外察本试验中柱坡子及其附近测学点的应力情况味，如西图锯4.3-1丹～饥图洞4.3-候4份。洞图姥4.3-玩1向正面主要测魂点应力情况外图捐4.3-国2思背面主要测叔点应力情况另图慢4.3-效3禁左侧面主要谜测点应力情况爬图津4.3-证4家右侧面主要测革点应力情况正注：崇（音1恰）应变片均显锤示的单向应力收数值。椒（蔬2待）应变花均显礼示等效应力数逆值。医由图捆4.3-1规和图森4.3-散4炎可以看出辆在捕1.辨2妨倍设计荷载范躁围内，节点应柏力增长趋势基滩本呈线性，且赌均处于弹性范冬围内。千结合试验过程佳中的具体情况功进行分析可知宏，试验中千斤今顶漏油、人视惹读数误差等原她因是导致试验份数据偏差的来勒源之一。贩4.窄4渠试验总结咱通过对铸钢节旋点进行足尺模巴型试验，试验涨结果表明，在比设计荷载作用槐下，节点域应渡力均处于弹性蜜阶段，安全度临较高，符合设枝计与使用要求煮。愤1领、试验加载过捷程中测点应力劣随荷载步基本付成线性变化；笨2韵、试验表明，织节点的应力分屯布呈区域性特联点，柱子附近袜区域应力较大淘，柱子近节点杰域的地方存在您一定程度的应脉力集中现神象迫,池拌弧面波浪构件寇部分应力较小赞；醉3刘、通过对足尺榨模型试验加载灿分析得到，铸需钢节点在设计嫩荷载下，节点厚应力均完全处杜于弹性状态，李结构符合使用形要求，具有可嫩靠的安全保证柜。素4.5贩饿空间曲线铸钢出节点有限元分描析仗使用有限元分恩析软惕件蛮Ansys1报4.辫0映对铸钢节点进衬行静力计算分私析，试验节点夜的分析结果如杠下所述。稍该节点试件进怨行足尺模型检峰验性试验，选秒择最不利的静哑力工况戏LCB9:谎1.2DL超+1.4WX谣+0.84T爹LL+0.8般4T+秀，提取该工况收下节点内力。盘图填4.献5响-泊1避题下部节点三维禁模型示意诊图症见喝运图尾4.辽5花-升2怠牧杆件内力图（咸轴力）（慎kN河)矮图爹4.布5触-细3Sol易id45聚单元模型等效议应力计算结果除（牢MPa区）猴节点域最大应分力煌182.36雕MPa依，杆件应力均崇小于铸钢材料岔屈服强度蓝（首390捉MPa及），满足强度挖要求。削4.6寿唇小结汪对结构的基本安单元－空间曲丢线铸钢节点进负行了试验研究夺和有限元分析注，得到掩空间曲输线铸钢节点的共基本受力特性甚。傅为整体工程的企安全、完好实照现教提供了依据，墨同时保证结构消体系和构件节执点的科技价值央体现，从而达牲到工程整体的困科技成果完整廉。厚（二）冶优质低合金双旨曲薄型铸钢构垒件铸造工艺、尼热处理、校正焰和机加工技术弃1死、槐优质低合金双归曲薄型铸钢构叛件铸造技诵术敏术优质低合金双衡曲薄型铸钢构药件铸造技术庸关键在于铸钢辟节点模具制作骨、砂型制作和魄钢水冶炼。钢卖模制作的工艺佣要求和精确度壳直接影响着优线质低合金双曲视薄型铸钢构件蒜批量生产进度槐与合格率。目估前国内铸造模平型主要有木模市型、蜡模型、浑金属型、消失樱模等四种，其推中，蜡模型、路木模型只适用驴于小件生产，秧消失模多适用灌于结构各不相未同的铸钢节点舌，金属型钢模昆适用于铸铁件救、批量生产。建本项目要求精访度高、故选用徒金属模来生产朗迎宾塔熄工程铸钢节点镜。盛1.经1调模型制作闹钢模的模型制李作以设计提供度的工艺、图纸丝、技术要求和诞检测数据为模错型的生产检查确验收为依据。雕模型制作过程糟严格执行金属紧模型工操作规止程，模型制作哥材料采用金属燕模型用高强度绘金属材质，采绕用抗拉、抗弯从实验进行检测绢刚度，按设计上图纸和铸造工埋艺图及模型检妈测数据表为依主据对模型检测鲜和验收。1.2造型新砂型制作造型敢用原材料型砂牢，型砂采用二案氧化碳水玻璃睛石英砂和二氧版化碳水玻璃铬次铁矿砂。造型摊操作造型工序控生产以设计提歇供的图纸和工三艺为依据。型铁砂采用水玻璃吧石英砂、热节员较大处放水玻戒璃铬铁矿砂。盯生产过程严格准执行造型工操语作规程，首件茂砂型必须校核员验证，效验依督据图纸、工艺插图帅。遮蛋1.遭3愈冶炼和浇筑猜铸钢冶炼化学舞成分按《铸钢己节点应用技术笼规程姓》达(CECS2帽35-200执8兆)炸的要求，材质残牌歌号屋G20Mn涉5册炉前分析化学课成分应符合。悲必须确保优质半低合金双曲薄搁型铸钢构件节乘点的内在质量丘和化学成分控谨制在标准之内密除严格按低合辜金钢电弧炉操洋作规程外、特突采取废钢采用讯低合金钢下脚迫料以保证钢水耗原始的纯净度率、钢水化清后搞，化验碳和磷悄、必要时补足寄脱碳量、钢水售氧化末期化验筹磷，要脱惯到湖0.005归%惠以下扒除全部范氧化渣后、方宽可进入还原期唇、还原期白渣恼保遣持都1范0激分钟后做成分跟全分析、出钢抵后浇注化学成凉分的终检试样率。并做化学成罗分全分析，作吐为此炉铸件的慢最终化学成分耕出具报告浇注访时在前期浇注慕速度要快。钢膨水上升到冒口命后，慢浇至浇妻满并放足冒口棚保温剂等施工爬工艺。贞2印、迁优质低合金双箩曲薄型铸钢构蜓件热处理和校总正技术2.1热处理喊铸钢节点热处垮理的目的是超：播1业）消除铸态组露织胜2钟）细化晶池粒谣3纲）消除铸造应仿力，保证铸件吓的机械性能际。骆茫经热处理后，您随炉试样的力轨学性能应达到肢如下表（二）轨的要求。镇力学性能标飘准陈没掉绘氏泉高圾暑表（二）滥热处理状态狐屈服强度脾抗拉强度坡伸长率摘冲击功瓜室温悟-30纽℃自-40狡℃跑正框火旗N院480-62寒0禽50龄27汪优质低合金双屈曲薄型铸钢构围件铸钢节点热较处理关键技术夏在于保证铸钢衰节点的内部应极力基本处于平燃衡状态、使铸涌钢节点达到良悟好的力的传递孤性能和延长铸肾钢寿命保证其敏寿命期的质量亭安全涨。泰错主要方法是采解用正展火病≥惨300弓℃转对浇筑完成的层铸钢节点进行第加热，消除其伍铸态组织、细摆化晶粒；消除草铸造应力，保悲证铸件的机械致性能。2.2校正塌优质低合金双顺曲薄型铸钢构叹件热处理完成迎之后，由于铸航钢件在热处理利的过程中，构片件内部应力从活不同方向释放优，再加上构件耗自身双曲、壁柿薄且长度长等尼特点，就会造沉成构件有不同消程度的变形。烘要达到完全合紫格的优质低合薪金双曲薄型铸洪钢构件，铸钢疗构件的矫正是齿非常关键的技坏术之一裕。尸迹根据优质低合掌金双曲薄型铸倚钢构件自身的从特点专门设计爸、制作了铸钢崖件的弧度检测响工具和铸钢件宇矫正胎具。矫章正胎具是由液每压千斤顶和钢公结构支撑架构珠成，主要工作蛙原理就是将铸光钢件用吊起，链放至安装好的青矫正平台上，痰矫正平台支撑糊钢柱根据铸钢县节点图纸模型往而成弧线布置晴，所以理论上抢铸钢件放置矫主正平台上时，堪若是合格的，螺就应该彼此吻确合，否则就要哨用液压千斤顶雀进行施压进行兆矫正，然后再明次用弧度检测缓工具进一步检喝测，直到检测犯合格为止。欧同时对构件的际其他部位进行感检测，如：两从波形之间横向仗和竖向的距离帽，如下图所示各，检查都合格练后进行打磨处陡理，然后送往边机加厂进行下糟道工序。跌图竹2.2-1钓态铸钢件尺寸检昂测旺图冶2.2-黎2痒铸钢件放置矫沉正平台健图破2.2-窑3测千斤顶施压进为行矫正菠不合格铸钢件皂经过矫正后，链下一道工序就辆是再次用弧度驱检测工具进一吃步检测，然后谱再次进行微调法、矫正，依次解循环矫正，最投终达到合格为糕止。笼图急2.2-偷4浑弧度检测常图住2.2-端5犯弧度检测骆3瓶、欠优质低合金双阶曲薄型铸钢构岸件机加工技栏术先3.1机加工筋优质低合金双静曲薄型铸钢构慧件矫正完成后抚，进行精修即即打磨、清除缺事陷、补焊、抛锐丸、表面涂装玻。低迎宾塔淡工程为标志性缘建筑，对构件很的外观尤其是滚对表面的平整星光洁程度有较撕高要求。铸钢粥构件出厂后表菜面较为粗糙，行难以达到建筑副要求，因此铸意钢构件表面处堆理分为如下两龄步：第一，用浑角磨机等工具践人工打磨。第怎二，用数控铣脆床表面处理。驴铸钢构件机加糖工技术的关键痰在于增加了机乓加工的施工工杆艺，使用三维菊数控铣床精确丹定位，对铸钢肠构件进行外表扛面机加工，解秃决了铸钢构件匪表面粗糙的问挖题，构件表面义经过机加工后窑平整度、美观宁度达到了建筑腾要求。袜图拆3.1-吊1情铸钢件表面机纸加工过程略图痕3.1-吊2名铸钢件表面机膨加工完成登（三）计可调环形拼装坛胎具、环形单进元组拼和镂空萄曲面铸钢单元必吊装高空多点帐定位拼装技术和1粉、纺可调环型拼装盘胎具制作安装屠技术计铸钢塔吊装单脆元结构在地面鼓进行拼装，必冷须有一个牢固其的平台，以使颠段单元在地面危生根且稳固，栋为此设计钢平塑台。钢平台必罚须牢固并能提裙供平整操作面祝。惕吊装单元结构羽的直径为拣12m突，制作的钢平携台直径为猛1寸3食米末，钢平台由呈慌井字型的龙骨席和其上满铺的品钢板组成。钢刻平台龙骨姓由炉H色型钢焊接而成士，主龙骨音为喜H愧型钢规格妙为戏H400*4翠00*13*企2桌1抖，次龙药骨茶H灿型钢规格为桌HM244*芳175*7*起11疾，上部钢板虑为喊δ会=披20mm插钢板，钢板与零主次龙骨掏孔支点焊牢靠，钢屡板上部用仪器昼超平，达到一团个大概水平的侍效果。芳图拌1-嫂1围钢平台结构图挪钢平台制作完葱成后，开始进洞行放线标识工狗作，首先在钢旗平台中部位置休确定一个点，收设为圆心，用刮洋铳做永久标斑识，然后将十则六条轴线按照堤相顷隔私22.巾5园度的扇形展开趣，并用洋铳在艰每条轴线上做傻至少十处的永比久的标记点，逢在轴线消失后然，可利用永久蜂的标记点找处据该轴线，不用挽再次放线。油将结构的外轮惭廓线投影至钢某平台上，以轴提线交点为圆心唤画前Ф缸1降2穷米拴直径的圆，即翼是吊装单元结队构的外轮廓线荒，外轮廓线非粗常重要，应做肆出明显的标识斗，主要用于确牧定及复核铸钢欲节点的位置。显图躁1-低2动钢平台龙骨图忽钢平台制作完萌成后，安装定公位钢立柱，定金位钢立柱的作持用是支撑铸钢行节点，固定铸揉钢节点并定位胆铸钢节点。袋在甜1尝6盾根轴线及结构俊外轮廓线交点匆后侧距晋50mm采处，各设枯置文1迟根型钢立柱，夕型钢立柱相切术于外轮廓线，改立柱截面为掠HW250*序255*14蒸*14别，应使两个翼茶缘板与轴线平度行，腹板与外性轮廓线相切；鞠在主立柱侧边污与铸钢节点上患下分肢对应的线位置焊接横向塔钢梁，每根横医向钢梁仅对应请一个分肢，横雨向钢梁的截面斗为筒I卫22a州，钢梁的长度种是左右两个钢萌梁的外端总尺内寸达到铸钢节膨点宽度一半为佛宜，即可对铸饥钢节点做出较艰好的支撑，且静端头距外轮廓斤线距离并不大惰。救在横向钢梁在炉端头设置水平缓支撑，因水平磨支撑要对铸钢忽节点的分肢直狸接支撑，在单塌元起吊时，水纪平支撑必须拆燃除以免影响起倒吊路线，所以笋水平支撑与横戏向钢梁的连接待不能采用焊接织，而是采用螺荡栓连接，拆除家方便，再次安糖装时也不影响卡工序的施工时爹间。显在水平支撑上否焊接两根限位鼻调整支座，支伴座材料可用角毕钢或槽钢制作号，在两个支座黎上分别设置调晓节顶丝，两根绳调节顶丝即可第调节构件的前负后位置，使其居完全处于外轮胁廓线上，即设些计位置。逐图盼1-政3厨定位钢立柱示希意图枯图务1-妄4编定位钢立柱俯泊视图寇图恩1-嫂5拖定位钢立柱侧京视图冬图中：浮1-式-字钢平台；抬2-岩-期钢立柱；身3-慎-级横向钢梁；眨4-摆-源水平支撑；肾5-劝-肃内调整支座；毫6-添-菜外调整支座；槽7-屡-根铸钢节点；缎8-躁-秀内侧调整顶丝逃；辜9-糊-怀外侧调整顶丝爷。酱图进1-躁6慕定位钢立柱照府片出图砍1-善7氧定位钢立柱调井整装置照片梦图戒1-恼8桂可调环型拼装演胎具整体照片半2手、续双曲面铸钢构的件环形定位组姻拼施工技术2.1上胎具泳每个吊装单元是共挺有统3译2泼个铸钢节点，住分烦为倦4床层，每层楼为渐8什个，拼装时采炮取逐个逐层向皂上的拼装方式勤，即先将首层霜的雷8执个节点逐个上励胎定位固定，长再将第二层农的僚8兰个节点逐个上净胎定位固定，秧直至步将叠3子2孕个节点全部上耽胎定位固定完匙成。占2.概2吧定位调节杠轴线与标高定奶位准确后，定副位节点的外轮患廓线，即可通刺过定位钢柱上宜的限位调节顶奇丝，前后调节滤，将节点外表需皮调整至与平津台上的外轮廓领线重合，即达坛到理论的空间泡位置，节点已消被完全空间定局位，如图糕2蛙.2-1储所示。尿图窜2.2-1咐首层铸钢节点嚷定位照片普2.瓶3乖二层以上节点重的定位腔二层及以上三烫层节点的轴线秤定位方法同首附层节点的轴线庭定位方法，使医用激光标线仪很；标高的定位针方法则不同，刘因为首层节点忠的标高已经调液整到位，后三摆层只需在首层踪的基础上拼装爆即可，为快速酸施工，制作简惧易的托架，即雀在首层已定位兽的节点上的上死两肢的下口焊测接角钢，角钢留一半与节点焊遣接，另一半则僻悬空，在上层遣的节点落位时汗，直接落位于欠角钢上，即直从接调整了标高侧，也完成了对殖口的工作，省椒时省工，如图标2宵.3-滋1责所示。列图号2.3-1打货简易定位装置瓜照片懒二层及以上三忠层节点的下两滑肢就位后，上脸两肢则通过水倡平支撑上的限掌位调节顶丝进绒行调节，使节匙点外皮与外轮痛廓线重合即完图成了节点的定果位拼装工作，帆依次将节点放循上胎架，逐层差往上安装，如牢图委2.3-薯2司所示。龄图染2.3罢-2乐二层及以上节蔑点施工照片役2.锦4浇铸钢波形构件毯焊接火铸钢件焊接工忍艺流程：京打坡康口燥馒焊前预翻热狠黎坡口内侧施焊洽2-3绣遍微鲁碳弧气刨清理运缺陷外侧施算焊若2扇遍般聪离清理焊泰缝害左乒内侧施焊成型恨。谢铸钢焊接除在娇焊接前经过工竞艺评定确定基续础参数外，为绝保证焊缝质量包及外立面观感换，根据焊接工测艺评定编制了蹈焊接作业指导岂书。广在铸钢构件的间焊接过程中，办为减少变形、福缺陷及残余应山力，采取预热劝、保温、探伤阁检测等常规方知法结佳合著“群单面焊接、双玉面成缎型示”比的焊接方法，陷在背面贴陶瓷嗽衬垫琴，销V末型破口内侧予迫以施焊，每施删焊一遍均及时和清理焊缝表面埋，坡口内侧焊岛接二到三遍后设，在焊缝另一兼侧用碳弧气刨葵清理缺陷，消催除残余应力后臂在外侧施焊二涉遍，然后继续梢施焊内侧焊缝违。经过此工艺葱流程的实施，糖使焊缝质量合芳格率达到滔100%脑，确保了焊缝剥成型美观，提就高了冬季焊接局施工质量。长图葵2.4-1刚焊前预热宿图务2.4-2价焊口外侧陶瓷淋衬垫宇图沟2.4-3缝焊缝外侧气刨膀清理缺陷殃图冶2.4-4犹施焊完成花图患2.4-叠5开吊装单元组拼丽完成照片僻3雅、曲镂空曲面铸钢敲单元吊装高空榜多点定位拼装阵技术兵3.疤1俱吊装单元起吊叹吊装单元结构贸在地面专用平委台上拼装完成州后即可起吊进校入安装工序。迅吊装单元结构主的直径为仁12m汽，是一种镂空滚型筒壁结构，付铸钢构件的平宜均厚度为符35mm联，若采用传统蜜的四点吊装办夸法，单元结构应的自身安全性损不能得到保证绪，不能贸然尝丰试，必须进行搭吊装工况的模判拟分析，来确却定一个适合的作吊装方法。棕为保险考虑，鹰计算采抓用旱8奖点吊装，吊点递布置如与图仿1露所示。吊索选理用壮6×3兄7袄型纤维芯钢丝薄绳（公称直径俱28mm剃），钢丝绳最诱小破断拉龙力佳41.翼7棒吨。选自重荷遭载最大的一段浴（横21t鼠）秀，采霉用坚Midas开Ge汗n绢进行受力分析酷，段单元构件衔采用梁单元，厕吊索采用索单竿元，计算模型获如穿图朝3.1-吩1衰所示（单位抗：册KN.mm叹）渴。苏图升3.1-墓1均钢结构段单元辉吊装计算模型宵结构特性分析扒：（1）内力病在上述荷载条蛙件和荷载组合养作用下，钢结箭构段单元吊装广的内力如杏图色2身所示，分析结苏果表明：吊绳抹和段单元在吊爷装过程中构件衣的应力比均小旷于走0.35棉2茅，满足要求。阿图豆3.1-2幕污钢结构段单元魔吊装构件应力兽比（2）变形绳在上述荷载条病件和荷载组合靠作用下，钢结厘构段单元吊装规的变形如中图怨3援所示，其中变糠形最大点径向厌位移值为宴4.328m毫m拳，结构变形满剪足要求。隙图道3.1-3侮敲钢结构段单元龄吊装构件变形反经模拟分析，仆采矛用真8鹰点吊装法，单伶元的应力比及比构件变形均满约足要求，故使乞用画8肢点吊装法进行欺吊装。