精工钢结构公司王煦:结构设计及施工关键技术问题——广州市歌剧院建筑结构分析

        汶川大地震已经过去十天了，对于地震给我们造成的灾难，我们也要加入到抗震救灾的过程中，为今后的防震减灾工作做出贡献。
        2010年亚运会的脚步逐渐来临，广州的建设项目是越来越多了。具有代表性的是广州珠江新城的地轴线，首先是160米的电视塔，世界最大的悬挂结构的广州市博物馆，还有歌剧院，还有一个是全国最大的地下交通枢纽工程，还有图书馆、第二少年公共宫，所有珠江形成了广州市的建筑博物馆。
        精工钢结构公司王煦介绍的项目就是广州市歌剧院。（这么多的建筑就安全是个很大的问题，精工钢结构公司王煦将就歌剧院的钢建筑结构给我们讲解具体的一些建筑特点，特性。）歌剧院以灰黑色的色调引来很多行内的关注，建筑造型非常有争议性，但是在结构上面还是给我们三向斜壳网格，组合折被成中间有14个支撑点，形成了不是以轴力为主的，歌剧院的造型是大小两个石头，因为两个结构基本上是相似的。由64个折面形成的网壳结构，棱线是两条面的角平分线，所就是因为这样的变化，导致所有交线的节点，不同的方向交汇在节点处。用了很多的角支柱，所有的都是箱型断面。这个节点构造非常复杂，就采用了铸钢节点，就是每一个铸钢节点形象各异，最长达到82米，最重的达到39.6吨，最长达到18米，宽12米，所以要现场组装，造型非常复杂。其次还有因为工程采用的是薄壁箱型的截面，主梁和次梁有牛腿，有很多的牛腿，这也是我们制作上的难点，共设155个球铰支座。
        精工钢结构公司王煦就现场薄壁箱型现场安装的铸钢节点的设计介绍说：“深化设计矫形，因为它的造型从不同的角度造型出来要求有一个过度的CAD实体模型再通过定位中心点，里面实现不了，因为要经过设计师的确认，最后形成的截面。对此通过SoltdWorkS转入到CDAD里面建立实体模型，各肢管中心线，有一些构建是超宽、超长的，在铸造过程中要切割，在高空进行截面的焊接。对于这么复杂的铸钢节点来说，我们通过分解也找出了一些规律，做了节点试验，通过试验再验证分析是否可行，节点的试验结果跟计算机的分析是基本吻合的。这就是铸造工艺，因为构建比较复杂，而且69个铸钢节点都不完全相同，制膜和木膜的工具，选用的型是二氧化碳和水玻璃，采用的是电弧炉氧化法，假如一些微量元素，提高冲击热人性和延伸性。铸造完以后，进行热处理。”
        这个工程项目最大的一个难点就是通过这么复杂的工艺和深化设计做出来了，每一个管口都要不同的构建来连接，精度保证是第一方面，如何来测量精度是合理的、跟建筑吻合的，这是本工程遇到的第二个难点。在测量方面，精工精工钢结构公司也做了一系列的工作，因为是一个箱型截面，所以就有方向性，最后的方法是用四个角点来反复测量，最后确定精度，通过用四个偏差包括断口的偏差、宽度、长度、对角线的偏差，进行组合，最后用管口进行循环测量。
        箱形截面再工程制作当中有很大的困难，有很多的牛腿，这个薄片的横街面，在深入设计时需要提供牛腿到主梁的各种距离，不断的角点、断电、中心线的距离，包括尺寸放到桌面上，进行构建的制作，制作过程中，因为是薄壁箱式构建，构建比较大，薄厚都有难度，厚厚有关厚的难度及在必须的工艺以外，还要假如很多的工艺进行设计，这个是控制薄壁箱形的制作。
        焊接坡口及焊接方法优化，对焊接坡口优化后，减少了焊接溶敷金属、部分全溶透坡口的形式和尺寸如图说示！在焊接方法上，牛褪与主题的焊缝尽可能有限选用焊接变形较小的CAD。
        有一个铸钢节点，伸出来的节点有10个，要跟箱形连接，因为本身的铸钢节点是不完全相同的，这样施工的偏差肯定是存在的。所以精工钢结构公司在所有的箱形梁的上面，开了500毫米的口，就是开口焊，在现场跟铸钢件的断口对接以后，进行焊接的方法，处理县长的安装问题。这个工程在2007年9月主体结构完工，目前已经全部完工了，工程用钢量是8600吨，铸钢件1000吨。