３ 地下室 ５层 ， ８ｍ， 整个建筑 总面积约 ５ ７万 ｍ 。结构采 用了 巨型 框架 ＋核心筒 ＋伸臂桁架抗侧 力结构 体系 ， 为钢一混 凝土混 合结 构， 整个工程钢结 构用 量约 １ ０万 ｔ具有 构件 重大 、 点 复杂 、 ， 节 安
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外侧
图 １ 巨型柱截面及焊接顺序示意图（ Ａ—Ｂ—Ｃ—Ｄ）
关键词 ： 大型钢结构 ， 焊接 变形控 制 ， 焊接 工艺
中 图 分 类 号 ：Ｕ ５ ． １ Ｔ ７ ８ １ 文献标识码 ： Ａ
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钢结构焊接变形是一个 不可避免 的问题 ， 大型复 杂钢结 构尤 根据截面特点 ， 加之 巨型柱靠核心筒 侧倾斜 ， 为减 少焊 接变形 ， 采 其是现场安装 ， 一旦 发生 过大焊 接变 形 ， 其高 空安装 校 正难 度相 用 ４人对称焊接 ， 接顺 序为 Ａ 焊 —Ｂ —Ｄ。施焊 时 ， 先由 ３名 —ｃ 首 当大 ， 会极大地影响安装工期 、 将 生产 成本和安 装质量 ， 因而必须 焊工进行 焊缝 群对称轴线 的 Ａ焊接 ， 虑到 柱子 内倾 ， 由 １名 考 再 通过焊接工艺 、 焊接顺 序 等方 面来 对焊接 变形 进行 控制 ， 可 能 焊工对 Ａ部位进行焊接 ， 尽 这样 可以有效减少 向核 心简侧 的焊接变
上 海 中 心 大 厦钢 结 构 焊 接 变 形 控 制 研 究★
黄
摘
誉
２０ ３ ０ ０ ２）
（ 海建科工程咨询有限公司 ， 海 上 上
要 ： 大 型 钢 结构 焊 接 变 形 因素 进 行 了 阐述 ， 对 以上 海 中心 大 厦 钢 结 构 工 程 为 案 例 ， 对该 工 程 结 构 及 节 点 复 杂 、 装 精 度 要 求 针 安
高、 焊接变形 大等特 点 ， 从焊接坡 口形式 、 接方法、 焊 焊接顺序 、 焊接 工艺及节 点装配顺序 等方面 进行 了控制研 究 ， 实践表 明 ， 工 该
程焊 接 变 形 得 到 了有 效 控 制 ， 结 构 安 装顺 利 进 行 ， 件 安 装精 度及 节 点 施 工 质 量 符 合 相 关 要 求 。 钢 构
结 构 板 顶
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图 ２ 外 框 架局 部 布 置 示 意 图
． 件厚 ， 焊前组装对接 错位 要求 高 ， 制作 精度 和安 装精 度控 制难 度 １ ３ 预 变形 法 在 焊前 进 行 装 配 时 ， 置 反 方 向 的 变 形 量 为 抵 消 焊 接 变 形 ， 预 大 。为有效控制 现场焊 接变形 ， 确保 组装 精度 ， 巨 型柱 吊装 就 在 位， 上下节柱对接焊 接前 ， 将 与上节 柱相 连 的框架 梁 吊装就 位 这 在生产实践 中是行 之有效 的好 办法 。本 工程 巨 型柱 随着结 构 须 与核心筒 的距 离逐渐变小 ， 巨型柱 向 内侧 倾斜 ， 即 巨型柱 与之连接 ， 以形成局 部小 框架 的稳定 结构 后 （ 图 ２ ， 能开 始 的增高 ， 见 ）才 由于柱子内倾 自重影 响 ， 易 向内侧 倾斜 变形 ， 容 为 进行 巨型柱 的焊接 。这 样楼 面钢 梁可 以对 巨型 柱提 供较好 的侧 在 焊接过程 中， 此 ， 吊装 就 位施 焊前 ， 柱在 理 论 位 置基 础 上 向外 侧 预 倾 斜 在 将 向约束 ， 而有效减少 巨型柱 的焊 接变形。 从
核心筒侧／
结 构的刚性取决于其截 面的形状 、 尺寸及约 束状 态 ， 面越 大 ， 截 结 构 刚性越大 ， 变形就越小 ， 约束状 态下 的焊 接变形 较元 约束 的小。 上海 中心大厦外 框竖 向由 １ ２根 内埋 劲性 钢骨 的 巨型 柱构 成 ， 是 结构最主要 的受力 构件之一 ， 其劲 性钢柱 安装精度 控制是 整个 工 程钢结构安装 质量控 制 的重点 ， 而巨型 柱截 面复 杂 （ 图 １ 、 见 ） 板
Ｄ
靠 核 心 筒 侧
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１ 焊 接 变形控 制 研 究
上海 中心大厦工 程位 于上 海 市浦 东新 区 ， 塔楼 地 上 １４层 ， ２
建 筑 高 度 ６ ２ｍ， 呸 向共 分 为 ８ 区 段 和 １个 观 光 层 ， 每 个 区 ３ 沿 个 在
Ｃ
Ｃ
段 的顶 部均布置有 设备 层 和避难 层 ， 裙房 地上 ７层 ， 建筑 高 度为
减 少 焊 接 变 形 。焊 接 变 形 主 要 足 由 于 焊 接 中 焊 件 受 到 不 均 匀 的 形 。之 后 由 ４名 焊 工 对 称 的 进 行 Ｂ部 位 焊 缝 焊 接 ， 后 是 Ｃ 部 之
加热和冷却 ， 焊接各 部位 金属 热胀 冷缩 的程度 不一 致 ， 各部 分 位 ， 后是 Ｄ部位焊接 （ 图 １ 。在环带桁 架 与巨型柱 的节 点板 而 最 见 ） 节点板板厚达 １０ｍ 焊缝长度达 ３ｍ多， ２ ｍ， 且为立焊 ， 焊接难 相互连接相互 制约 ， 不能 自由的伸 长和缩 短 ， 而产生 应 力不 均 对焊 ， 进 度大 ， 焊接变形大 ， 为有效减少焊接变形 ， 采用分段退焊 的措施 。 导 致 变 形 ， 见 的焊 接 变形 有横 向 收 缩 变 形 、 向 收 缩 变 形 、 曲 常 纵 弯 变形 、 角变形 、 曲变形和波浪变形六 种 ， 中纵 向收缩 变形 和横 扭 其 向收缩变形 足基本 的变 形形式 ， 据 以往 的焊接 生产 经验 ， 接 根 焊 变形 的影 响因素主要 有构 件 刚度及 约束 状态 、 焊缝 形式 、 焊接顺 序、 焊接方法 、 焊接工艺等 。
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一
装精 度要求高 、 焊接 变彤控 制难 度大 等特 点 ， 为有效 控制 焊 接变
形， 主要从 以下几方面进行 了控制研究 。
结构板顶
上 节柱
钢 梁
１ １ 增加 约束 来控 制焊接 变形 ．
一
结构板顶
柱 分 节 线
８。 ７
般情况下 ， 结构刚 度越 小 ， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ后 变 形越 大 ， 反之 变形 越 小。
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第３ ８卷 第 １ ９期 ２ ０ ． ２０ １２ 年 ７ 月 ３
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ＿ ８ Ｎｏ ９ ｌ ３ ．１ Ｊ１ ２ ２ ｕ ． ０１
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ２ ９ ０ ３ —２ １０ —８ ５ ２ １ １ —２ ０ ０ Ｊ