高层钢框架结构施工工艺与焊接变形分析

摘要

钢结构具有强度高、塑性好的特点，但钢结构截面小、板厚薄，变形问题突出。高层钢结构安装过程中，变形累加也相当大，加上原材料的缺陷以及构件制作、施工、使用过程中的不合理的工艺等原因，高层钢结构框架的变形问题更加突出。而焊接变形是高层钢结构框架变形的主要构成因素，所以必须给予高度重视，焊接变形的模拟和控制很值得研究。 高层钢框架结构施工工艺具有的一些特征：①测量、定位、放线精度要求高。在高层钢结构框架安装中，误差积累非常显著,柱子或其它构件微小的偏移会造成上部很大的变位,甚至产生工程事故。②温度变化会对安装精度产生较大影响。高层钢结构框架安装中，由于钢材热胀冷缩强烈,所以天气、温度等条件影响很大。③高层钢结构框架的安装,对起重、运输等机械的性能要求高。④由于钢材的特点，决定了高层钢框架施工过程中防腐、防火严格。 本文研究对象为高层钢框架结构，主要阐述现阶段的钢结构施工工艺、焊接变形的分析、控制和计算机模拟。主要内容包括五大方面：①高层钢框架结构施工工艺。主要工艺包括测量定位、安装校正、连接等。②高层钢框架结构焊接变形分析与控制措施。主要是焊接变形的种类、成因、减少方法和矫正措施。③高层钢框架结构焊接变形模拟的简化计算方法：建立单板焊接的简化分析模型，利用有限元软件ANSYS进行计算得出单板焊接变形值，然后通过对单板焊接变形计算——梁焊接变形计算——单榀框架预偏值计算的过渡处理，得出预偏值。④高层钢框架结构施工工程实例分析，验证了本文焊接变形模拟简化计算方法的可行性。