摘要:杭州国际会议中心是集会议、餐饮、住宿为一体的大型综合型建筑,它的建成与半月形的杭州大剧院组成“日月同辉”,是杭州市的重要标志之一。
杭州国际会议中心是集会议、餐饮、住宿为一体的大型综合型建筑,它的建成与半月形的杭州大剧院组成“日月同辉”,是杭州市的重要标志之一。
该建筑由地下室、椭球形裙房、球形主楼三大部分组成,为国内最大的钢结构球形建筑。
本文简写自: 彭礼,王伟,李建宏.杭州国际会议中心施工模拟分析
Structural Features of the Project
工程结构特征
杭州国际会议中心主楼为直径84m的球状钢结构,采用极坐标系双向框架-支撑体系,含43榀径向钢框架。
核心特征:
径向-环向框架系统:与传统直角坐标系框架受力特性显著不同C型开口结构:6-7层内环柱缺失导致环向刚度降低曲线柱转换节点:4层以上弧形钢柱存在应力集中Construction Simulation Technical Program
2.施工模拟技术方案
2.1.有限元建模
梁单元(Beam44/188)模拟钢框架,壳单元(Shell63)模拟楼板钢管混凝土柱采用等效截面模拟,环向梁网格≤1.2m2.2.荷载组合
恒载:结构自重+装饰层重量(每层施工后加载)活载:1.5kN/m²施工荷载+塔吊附墙点反力386kN2.3.施工阶段划分
19个阶段:15个钢柱安装节段(1-2层/节段)+3次塔吊附墙+最终验收采用单元生死技术逐层激活构件Mechanical Response of Key Nodes
3. 关键节点力学响应
3.1.C型开口位移演变
第6阶段:7a-7b点位移1.8mm,7c-7d点7.2mm(自重主导)竣工状态:7a-7b点增至16.6mm,7c-7d点达29.3mm(增幅822%)位移方向从施工期外扩转为竣工后内缩3.2.转换桁架支撑方案
立即拆除方案:第11阶段位移达临界值延迟拆除方案:位移减少18%,后期差异采用立即拆除方案并预起拱补偿3.3.应力监测数据
C型开口A点最大应力65N/mm²(弯矩应力占比超60%)所有施工阶段应力值均低于设计强度Construction Control Technology
4.施工控制技术
预变形补偿:7层转换桁架预设29.3mm反变形量动态监测:32个位移传感器实时监测(如D点X向位移)刚度控制:8层以上增设环向约束构件,位移从29.3mm降至15.6mm(降幅46.8%)Experimental Effects and Conclusions
5.实验效果与结论
5.1.精度验证
分层刚度修正使计算误差减少42%单元生死技术模拟83%施工暂态效应工厂加工误差标准从3mm收紧至1.5mm5.2.工程效益
减少临时支撑35%,工期缩短17天关键节点位移控制精度提升58%5.3.技术价值
建立极坐标框架环向刚度补偿标准形成非对称开口位移预补偿体系参考文献:
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来源:泰大创新