建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程應用技術及案例

第一章基礎概念理論及工程案例一、簡析建筑鋼結(jié)構(gòu)體系的復雜性2（一）建筑鋼結(jié)構(gòu)體系復雜4（二）建筑鋼結(jié)構(gòu)工序最復雜5（三）建筑鋼結(jié)構(gòu)分類最復雜6（四）建筑鋼結(jié)構(gòu)采用鋼材最復雜7（五）建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點最復雜8（六）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程采用的焊接技術最全9（七）建筑鋼結(jié)構(gòu)功能性強，地位很高10（八）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程應用機器人自動焊很困難10（九）建筑鋼結(jié)構(gòu)不重視焊接11二、焊接線能量定義及其實際控制12（一）焊接線能量的定義12（二）焊接線能量與焊縫“控形、控性”質(zhì)量控制13（三）焊縫最精準的控形指標和焊接線能量的關系13（四）焊縫最少損害的控性指標和焊接線能量的關系16（五）焊接線能量在焊接熱循環(huán)中的作用17（六）最佳焊接線能量和最佳焊接參數(shù)上、下限的確定18（七）簡析用焊接工藝實際控制焊接線能量技術20（八）焊縫“最精準的控形、最少損害的控性”同焊接線能量、焊接電流、焊接電壓、焊接速度之間的關系25（九）工程案例及焊接專項試驗研究36三、碳當量定義及其應用44（一）碳當量定義44（二）碳當量的應用44四、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接裂紋定義、產(chǎn)生機理及其控制51（一）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程主要產(chǎn)生的裂紋種類51（二）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接熱裂紋定義及其產(chǎn)生的機理56（三）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接冷裂紋定義及其產(chǎn)生的機理72（四）建筑鋼結(jié)構(gòu)層狀撕裂定義、種類、產(chǎn)生機理及防止措施81第二章建筑鋼結(jié)構(gòu)體系初始應力控制技術及觀點一、建筑鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件受力分析106二、承重建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材綜合性能合格保證的項目106（一）強度107（二）塑性109（三）硬度110（四）沖擊韌度112（五）硫、磷含量113（六）碳當量113三、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接應力與應變控制基本要素113（一）焊接殘余應力的性質(zhì)114（二）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程不宜消除焊縫焊接殘余應力的觀點115（三）建筑鋼結(jié)構(gòu)體系設計是控制焊接應力與應變的關鍵124（四）采用仰焊技術實現(xiàn)對稱施焊是控制鋼結(jié)構(gòu)應力與應變的有效途徑128（五）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫的焊接順序直接影響焊接的應力與應變129（六）建筑鋼結(jié)構(gòu)應推廣應用小坡口焊接技術131（七）提高建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫的表面質(zhì)量是消除和減少焊接應力集中的關鍵146第三章建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程兩個重要環(huán)節(jié)理論及案例一、建筑鋼結(jié)構(gòu)新鋼種焊接性試驗149（一）鋼材的焊接性149（二）金屬焊接性的研究方法151（三）焊接性的試驗內(nèi)容與方法分類153（四）選擇或設計焊接性試驗方法的原則154（五）常用焊接性試驗方法155（六）工程案例164二、建筑鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接相關理論及案例185（一）應用低溫焊接工藝需具備的材料力學基礎185（二）斷裂力學及其在低溫構(gòu)件中的應用190（三）焊接結(jié)構(gòu)的斷裂力學分析196（四）焊接結(jié)構(gòu)的失效類型198（五）建筑鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接技術203（六）工程案例211附錄建筑鋼結(jié)構(gòu)工程低溫焊接工法213第四章建筑鋼結(jié)構(gòu)制作工程中的典型焊接技術一、鋼結(jié)構(gòu)SAW不清根鋼板對接技術225（一）SAW鋼板對接不開坡口不清根新工藝技術225（二）試驗結(jié)果總結(jié)233（三）工程案例分析235二、建筑鋼結(jié)構(gòu)厚板異形復雜節(jié)點防止層狀撕裂技術235（一）空間超大型異形X鋼管節(jié)點的制作、防層狀撕裂焊接創(chuàng)新工藝236（二）空間超大型異形復雜X鋼管節(jié)點防層狀撕裂接頭整體裝配、焊接順序239（三）工程案例分析242三、高強鋼厚板復雜節(jié)點制作焊接技術242（一）厚板高強鋼復雜桁架節(jié)點制作焊接工藝研究與應用243（二）工程案例分析249四、厚板復雜節(jié)點防層狀撕裂及熱裂紋制作焊接技術249（一）工程概況250（二）節(jié)點制作的重點與難點251（三）制作工藝技術研究251（四）工程案例分析256五、建筑鋼結(jié)構(gòu)箱型（BOX）巨拱加工焊接技術257（一）箱型（BOX）桁架鋼結(jié)構(gòu)的特點257（二）工程概況258（三）箱形（BOX）巨拱制作工藝技術259六、大型復雜轉(zhuǎn)換節(jié)點制作焊接技術266（一）成都博物館新館鋼結(jié)構(gòu)工程概況266（二）工程案例分析273七、異形變截面巨型橫梁的制作、焊接技術273（一）青島火車北站工程概況274（二）橫梁結(jié)構(gòu)特點274（三）橫梁結(jié)構(gòu)制作技術重點與難點分析274（四）橫梁制作工藝研究275（五）工程案例分析281八、空間異形仿生形鋼結(jié)構(gòu)建筑及特殊節(jié)點制作焊接技術282（一）空間異形仿生樹形節(jié)點加工制作工藝的研究與應用283（二）異形復雜雙曲立面箱形構(gòu)件制作工藝289九、日本鋼結(jié)構(gòu)工程一種鋼筋混凝土柱鋼梁混合構(gòu)造節(jié)點（RCS）制作工藝技術300（一）RCS節(jié)點簡介300（二）制作重難點分析301（三）制作工藝302（四）工程案例分析305第五章建筑鋼結(jié)構(gòu)工程安裝、焊接技術及案例一、異形仿生建筑鋼結(jié)構(gòu)體系安裝、焊接技術（1）308（一）煙臺雨岱山漁人碼頭鯨鯊館仿生鋼結(jié)構(gòu)管桁架典型節(jié)點309（二）鋼結(jié)構(gòu)深化設計的重難點309（三）鯨鯊館鋼桁架安裝的總體順序及具體步驟310（四）鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工要點315（五）現(xiàn)場焊接技術316（六）施工現(xiàn)場臨時用電方案322（七）工程案例分析327二、建筑鋼結(jié)構(gòu)管桁架管管相貫節(jié)點高精度組裝、焊接技術328（一）海洋館鋼結(jié)構(gòu)殼體工程概況328（二）鋼結(jié)構(gòu)殼體關鍵焊接技術332（三）工程案例分析335三、異形建筑鋼結(jié)構(gòu)體系安裝、焊接技術336（一）工程簡介336（二）鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝難點及解決措施338（三）鋼結(jié)構(gòu)總體施工安裝方案339（四）施工安裝順序342（五）主要安裝技術措施中鋼柱的吊裝與就位342（六）現(xiàn)場安裝焊接345（七）湖州喜來登溫泉度假酒店裙樓鋼屋蓋結(jié)構(gòu)焊接技術351（八）工程案例分析357四、異形仿生建筑鋼結(jié)構(gòu)體系安裝、焊接技術（2）359（一）現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)焊接類型359（二）焊接特點、難點360（三）焊接方法及合龍縫的焊接360（四）焊接變形及應變控制整體思路364（五）焊接參數(shù)的選擇365（六）厚板焊接及焊前預熱366（七）鑄鋼件與異種鋼焊接工藝措施366（八）貝殼狀全焊接空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的焊接應力控制方法369五、大連期貨廣場B座鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接技術374（一）工程概述375（二）工程焊接方案375（三）焊接質(zhì)量控制與檢驗380（四）典型焊接技術381（五）工程案例分析389六、異形仿生建筑鋼結(jié)構(gòu)體系安裝、焊接技術（3）390（一）鋼結(jié)構(gòu)工程簡介391（二）焊接特點與難點393（三）本工程焊接變形及應變控制整體思想396（四）鑄鋼件與異種鋼焊接工藝措施406（五）焊接質(zhì)量控制408（六）工程案例分析409七、建筑鋼結(jié)構(gòu)主樓核心筒鋼板剪力墻焊接關鍵技術410（一）高層鋼結(jié)構(gòu)典型節(jié)點概況及焊接要點410（二）主樓核心筒鋼板剪力墻分段概況412（三）鋼板剪力墻鋼板豎向?qū)雍附禹樞?13（四）鋼板剪力墻焊接失敗的教訓和成功的經(jīng)驗415（五）其他技術要點417（六）工程案例分析418第六章簡析建筑鋼結(jié)構(gòu)全面質(zhì)量管理典型工程一、“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)焊接工程“七分準備、三分施工”421（一）第一要素：建立鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量保證體系421（二）第二要素：抓好兩項基礎工作422（三）第三要素：樹立“全員、全面、全過程”的管理思想423（四）第四要素：樹立“四個一切”的思想，逆向思維，確定管理思想和技術路線423二、“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)焊接工程全面質(zhì)量管理的具體實施428（一）“鳥巢”工程的10個管理要點429（二）“鳥巢”工程的10個關鍵技術管理點442第七章建筑鋼結(jié)構(gòu)國產(chǎn)弧焊機器人應用技術研究一、機器人產(chǎn)業(yè)概述451二、北京時代集團機器人本體及變位機的機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計452三、北京時代集團機器人運動控制系統(tǒng)的研究設計454四、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接機器人的選型456（一）國產(chǎn)弧焊機器人類型及選型基本觀點457（二）工程案例459（三）浙江精工焊接機器人強強聯(lián)合技術460五、工程案例分析466第八章建筑鋼結(jié)構(gòu)高強鋼焊接技術一、高強鋼的定義及相關技術內(nèi)涵468（一）高強鋼的定義468（二）我國鋼結(jié)構(gòu)高強鋼研究及發(fā)展470二、建筑鋼結(jié)構(gòu)高強鋼新鋼種焊接性分析474（一）焊接裂紋475（二）熱影響區(qū)的脆化及軟化475（三）焊縫金屬的強韌化476（四）熱影響區(qū)的晶粒長大傾向476（五）建筑鋼結(jié)構(gòu)采用高強鋼的優(yōu)點477（六）建筑鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材介紹477三、高強鋼焊接技術關鍵的重要觀點478（一）觀點之一：重視高強鋼屈強比的研究478（二）觀點之二：減少焊接熱循環(huán)次數(shù)是保證高強鋼焊接接頭綜合性能最有效的途徑487（三）觀點之三：依靠碳當量確定高強鋼焊接預熱溫度不準確501（四）觀點之四；減少焊接HAZ高溫停留時間，高強鋼焊接必須采用多層多道錯位焊接技術508（五）觀點之五：機器人自動焊最適合高強鋼的焊接509（六）觀點之六：建筑鋼結(jié)構(gòu)特厚板焊接接頭強韌性儲備檢測應采用CTOD509四、高強鋼快速壓縮脈沖壓縮電弧新工藝的開發(fā)研究510（一）高強鋼焊接采用保護氣體的選擇510（二）工程案例（一）511（三）工程案例（二）515附錄Q460E-Z35高強度特厚鋼板焊接工法518參考文獻530后記532