中建会议中心项目钢结构技术交流

中国建筑第四工程局有限公司建设单位建设单位厦门国贸会议中心有限公司代建单位厦门国贸建设开发有限公司监理单位重庆联盛建设项目管理有限公司设计单位东南大学建筑设计研究院有限公司杭州中联筑境建筑设计有限公司勘察单位福建省地质工程研究院施工单位中国建筑第四工程局有限公司建筑面积23.11万m²(地上16.9万m²,地下6.21万m²)工程目标中国建设工程鲁班奖(钢结构获中国建筑工程钢结构金奖)厦门会议中心项目总建筑面积23.11万m²,主要功能为会议厅、宴会厅，其中二层设置了1.1万m超大型万人会议室，是目前全国最大的无柱多功能会议室。项目平面轮廓尺寸225mx246m,里面上充分结合闽南大厝CHMACHMACONSTRUCTIONFOURTHE一、项目概况1精诚善建精彩四海2、钢结构总体概况7000m(建筑)58.15m(建筑)50.17m(建筑)38.35m(建筑)地上四层B1-6.20m®®CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINECHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINE一1精诚善建精彩四海3、地上钢结构概况桁架最大跨度桁架最大跨度27m桁架最大跨度27m,箱型截桁架最大跨度30.6m,箱型、项目概况1精诚善建精彩四海、项目概况4、81m跨桁架概况135m,最大截面口750*750*60*60,材质为Q390GJC-Z15,桁架总重建筑7070建筑28.4m夹层2轴3轴6轴11轴14轴15轴建筑68CHMACONSTRUCTIONFOURTHE、项目概况、项目概况屋脊桁架大跨度81m,标准跨距米上弦杆腹杆上弦杆腹杆下弦杆◆屋盖钢结构为空间管桁架结构体系，桁架最大高度10m,最大跨度81m,最大重量达112吨，整体呈单轴对称的双脊双曲波浪造型。CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHE、项目概况构件分布统计材质统计、项目概况构件分布统计材质统计主要材质钢柱口350×350×20×20口1200×1200×35×35口1400×1400×80×80楼面钢桁架口500×500×300×30口800×500×30×30口750×750×55×55口1300×650×40×40、屋面管桁架中750mm*30mm中800mm*40mm钢柱CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHE一1精诚善建精彩四海三角桁架节点1三角桁架节点2三角桁架节点3弦杆折线节点球形节点檩条节点1、双曲双脊管桁架体系1、双曲双脊管桁架体系屋盖极具闽南大厝风格，采用大曲率空间倒三角管桁架结构体系，空间多管相贯、等直径圆管相贯、大曲率反弯圆管、复杂制作节点。大曲率空间倒三角管桁架结构大曲率空间倒三角管桁架结构CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINECHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINE二、项目特点1精诚善建精彩四海2、81m大跨度结构P轴P轴中国建筑第四工程局有限公司二、项目特点1精诚善建精彩四海3、消能减振结构体系CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHE二、项目特点1精诚善建精彩四海4、大柱网框架结构体系中国建筑第四工程局有限公司总体施工部署一、总体施工部署1精诚善建精彩四海CHMACONSTRUCTIONFOURTHE1、施工阶段划分1、施工阶段划分项目钢结构施工分为四个阶段，分别是地下室施工阶段，地上主体施工阶段，屋盖施工阶段，81米跨4层O→地上主体施工阶段地下室施工阶段一、总体施工部署1精诚善建精彩四海2、施工现场总平图e2e2规规划道略东界路源5#塔吊.1#塔吊中5#塔吊.1#塔吊中标段区域，无法形成环形道路；酒店酒店用地地HHCHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINEERINGD总体施工工艺流程、施工分区及吊装顺序1精诚善建精彩四海推进。栓预埋。●C区塔吊覆盖范围外、塔吊吊重不够的位置，使用80吨汽车吊吊装。中国建筑第四工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINE一、施工分区及吊装顺序1精诚善建精彩四海中国建筑第四工程局有限公司推进。行施工。●塔吊覆盖范围外、塔吊吊重不够的位置，80吨汽车吊、150吨履带吊配合吊装。面拼装，整体吊装。3、屋面钢结构施工分区及吊装顺序3、屋面钢结构施工分区及吊装顺序●施工流水：屋盖施工分为81米跨与非81米跨，从K轴向南北两边同时进行吊装，两侧形成稳定结构体系后，插入81米跨吊装工●非81米跨使用5台T1200-64塔吊进行吊装，较重屋面管桁架塔吊无法吊装的，采用2台●中间81m跨区段屋面钢构采用4台350t履带吊抬吊、4台50t汽车吊地面拼装主桁架，主桁架间次桁架采用2台150t履带吊安装。®⑧2666/222步81米跨朝⑧朝非81米非81米跨⑧◎跨⑧⑧一一1精诚善建精彩四海4、81m跨4层-1层钢结构施工分区及吊装顺序●施工流水：81m跨区域采用“倒装法”施工：先行施工屋盖管桁架，再提升4层桁架，最后进行2层钢结构吊装。●45m27m27m27m45m27m27m27m四层钢结构二层钢结构81m跨4层-1层钢结构施工分区及吊装顺序CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHEE精诚善建精彩四海1、管桁架体系精度控制屋盖大曲率弯管加工、相贯焊、复杂连接节点等，对项目加工及安装成本影响较大。CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHE二、项目难点1精诚善建精彩四海2、4层桁架安装精度控制由于81米跨区域采用倒装法进行施工，G轴交8轴和9轴4层两根钢柱随4层81米跨整体提升安装时，上方管桁架支座已经安装完毕，钢柱安装时精度尤为重要。建筑6818m45m2轴3轴6轴8轴9轴11轴14轴15轴中国建筑第四工程局有限公司二、项目难点E精诚善建精彩四海二、项目难点3、屋面81米管桁架双机抬吊屋盖81米跨管桁架首吊是项目关键节点，在吊装之前需完成东西两侧主体框架及屋盖安装，方可保证双机抬吊安全性。项目关键技术一一1精诚善建精彩四海屋盖为大曲率空间管桁架结构，存在大曲率弯管加工、复杂连接节点、焊缝过于集中等难题，如何在图纸深化过程中优化做法，降低成本是关键。构优化设计构优化设计CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHE、复杂空间钢结构优化设计技术1精诚善建精彩四海1、碰撞试验1、碰撞试验碰撞检查碰撞检查碰撞类型1碰撞类型1碰撞类型2碰撞类型3碰撞类型3碰撞类型4CHMACONSTRUCTIONFOURTHENG、复杂空间钢结构优化设计技术1精诚善建精彩四海CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINE支座位置连接节点构造复杂，构造板件集中、焊缝十字交叉、加工难度大、施工成本高。CHMACONSTRUCTIONFOURTHE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术照精诚善建精彩四海·81m跨管桁架双机抬吊计算●屋盖施工全过程模拟计算●屋盖支撑胎架受力分析计算●81m跨桁架提升钢框架受力分析计算●提升支架及提升点设计计算E精诚善建精彩四海E精诚善建精彩四海>施工中数值校验的必要性>施工中数值校验的必要性在大跨度空间结构施工过程中，最重要的是结构在施工过程中稳定性及受力变形控制。因施工中控制不当出现问题的工程层出不穷。现场安装作业提供依据指导现场拼现场安装作业提供依据指导现场拼装作业过程监测布置点选取为了能够给予施工正确的指导，保证施工的安过程监测布置点选取数值模拟校验技术CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHE1精诚善建精彩四海1精诚善建精彩四海1精诚善建精彩四海>钢结构施工全过程模拟校验>钢结构施工全过程模拟校验在项目各施工阶段，采用Midas、sap2000对施工步骤进行模拟计算，验证采取的施工工艺在施工过程中的合理性，屋盖应力云图屋盖位移云图4层81跨结构应力云图屋盖应力云图屋盖位移云图4层81跨结构应力云图4层81跨结构位移云图CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术1精诚善建精彩四海82CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINEERINGD二、大跨度空间结构数值模拟校验技术E精诚善建精彩四海CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINECHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术>81米跨屋盖施工过程模拟校验一步骤2步骤2步骤1(81米桁架结构组Z向位移变化)(81米桁架结构组Z向位移变化)(81米桁架结构组Z向位移变化)步骤7(81米桁架结构组(81米桁架结构组Z向位移变化)步骤7(81米桁架结构组Z向位移变化)(81米桁架结构组Z向位移变化)(81米桁架结构组Z向位移变化)CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术1精诚善建精彩四海(81米桁架结构组Z向位移变化)(81米桁架结构组Z向位移变化)(81米桁架结构组Z向位移变化)(81米桁架结构组Z向位移变化)步骤13(81米桁架结构组Z向位移变化)步骤13(81米桁架结构组Z向位移变化)(81米桁架结构组Z向位移变化)CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINECHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术E精诚善建精彩四海结构成型竖向变形云图结构成型杆件应力比云图提升过程中支座反力结构成型竖向变形云图结构成型杆件应力比云图提升过程中支座反力结构提升过程中竖向变形云图结构提升过程中竖向变形云图后补杆件应力比云图提升过程中支撑结构计算CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术1精诚善建精彩四海桁架XHJ2对应变形对比桁架XHJ2对应变形对比需地燃王桁架XHJ4对应变形对比阶段施工结构整体竖向变形云图(单位：mm)桁架XHJ1对应变形对比桁架XHJ3对应变形对比=-__=-:……htt,CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGIN二、大跨度空间结构数值模拟校验技术1精诚善建精彩四海桁架XHJ5对应变形对比,---,--第,…,桁架XHJ7对应变形对比桁架XHJ6对应变形对比图桁架XHJ6对应变形对比图桁架XHJ8对应变形对比tt相CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术1精诚善建精彩四海桁架XHJ10对应变形对比桁架XHJ10对应变形对比-,1---桁架XHJ12对应变形对比阶段施工结构整体竖向变形云图(单位：mm)桁架XHJ9对应变形对比图桁架XHJ11对应变形对比4CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGIN二、大跨度空间结构数值模拟校验技术1精诚善建精彩四海屋盖单榀倒三角管桁架吊装稳定性不足，对辅助支撑胎架受力分析及桁架稳定性分析。8CHMACONSTRUCTIONFOURTHE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术照精诚善建精彩四海屋盖吊装过程模拟数值分析应用屋盖吊装过程模拟数值分析应用屋盖81m超大跨倒三角管桁架单榀重量达100余吨，通过吊装过程中受力分析，合理的加设补强杆件及选择最优吊点，以此保证吊装施工过程中安全。二、大跨度空间结构数值模拟校验技术1精诚善建精彩四海屋盖吊装过程模拟数值分析应用屋盖吊装过程模拟数值分析应用通过对屋盖倒三角管桁架的受力分析，选取在变形较大处进行竖向变形监测点位的布置、应力较大处进行应力监测点位的布置。CHMACONSTRUCTIONFOURTHE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术1精诚善建精彩四海四层81m跨结构采用整体提升一次性进行施工，代表其周围结构要在一段时间内突然承受巨大的荷载。因此通过模拟数值分析来验证整体提升方案是否可行。●部分结构柱为悬臂柱，柱顶位移较大，建议在3F标高设中国建筑第四工程局有限公司CHMACONSTRUCTIONFOURTHE1精诚善建精彩四海 中国建筑第四工程局有限公司CHMACONSTRUCTIONFOURTHE1精诚善建精彩四海采用空间结构设计计算软件sap2000进行建模计算，精确模拟钢桁架提升过程，指导现场施工，整体提升设计18个提升吊点，柱侧设置提升架，并进行补强加固，保证提升安全。南北侧提升支架东西侧提升支架提升吊点布置图南北侧提升支架东西侧提升支架提升吊点布置图CHMACONSTRUCTIONFOURTHECHMACONSTRUCTIONFOURTHE二、大跨度空间结构数值模拟校验技术1精诚善建精彩四海承压钢绞线的数量。数量力(t)数数量硫断力(t)数26282628242222222222226 中国建筑第四工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINEERINGD1精诚善建精彩四海康康腹云雨中国建筑第四工程局有限公司1精诚善建精彩四海四层8四层81m跨桁架整体提升过程模拟数值分析应用通过对整体桁架在提升阶段、结构补杆阶段时的受力分析，选取在变形较大处进行竖向变形监测点位的布置、应力较大处进行应力监测点位的布置。提升结构监测点位布置图提升结构监测点位布置图提升结构监测设备安装提升结构监测设备安装中国建筑第四工程局有限公司 1精诚善建精彩四海 1精诚善建精彩四海项目81m跨区域结构复杂，屋盖与主体框架施工顺序异于常规，结合现场实际情况，采用多项技术结合，精准指导现场施工。对TMD阻尼器进行设计优化焊接机器人低位横焊焊接机器人低位横焊CHMACONSTRUCTIONFOURTHE1精诚善建精彩四海中国建筑第四工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGIN⑥质量块质量(kg)刚度(KN/M)阻尼系数(Kn*s/m)TMD1.5TTMD质量4000弹性刚度(KN/M)质量块质量(kg)刚度(KN/M)阻尼系数(Kn*s/m)TMD1.5TTMD质量4000弹性刚度(KN/M)144*阻尼0.1阻尼指数1.0自振频率1.91刚度调整范围±15阻尼系数 自振频率1.91刚度调整范围±15阻尼系数三、81米跨楼层结构一体化建造技术精诚善建精彩四海中国建筑第四工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINE阻尼器优化设计依据阻尼器优化设计依据通过对四层81米跨楼板结构自振频率与人的步行频率的分析模拟，确定振动频率，根据《建筑楼板结构振动舒适度技术标准(JGJ/T441-2019)》进行消能减振设计。10.7+0.3时间(秒)1精诚善建精彩四海1精诚善建精彩四海TMDTMD阻尼器设计优化后模拟结果8p⁵121结照率推前新减施率减施率中国建筑第四工程局有限公司CHMACONSTRUCTIONFOURTHENGINEERINGDIVISION1精诚善建精彩四海中国建筑第四工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONFOURTHENGINEERINGDV基基于BIM的施工方案优化技术一