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振动时效消除珠江新城西塔钢结构残余应力

更新时间:2021/11/5  点击数:484


        广州珠江新城西塔工程采用筒中筒结构,钢结构用钢量很大。钢管在卷制、压制和焊接过程中会产生残余应力。消除残余应力对结构质量控制尤为重要,介绍了构件振动时效消除残余应力工艺和直管振动时效工艺,以及对被处理构件提出的技术要求。叙述了钢管和节点采用VSR时效振动法的技术参数以及局部控制加热法的具体实施过程及其效果。提高了结构的整体承载力,增强了结构的安全性。


[关键词】
残余应力消除方法;振动时效;VSR;局部控制加热法


       广州珠江新城西塔为筒中筒结构﹐即钢管混凝土巨型斜交网格柱外筒+钢筋混凝土核心筒结构。钢结构总量约4万t,外筒钢柱的独特设计理念对圆管钢柱要求精度很高。外筒钢柱X形节点为1 800 x55,直管段为l 800 × 35的大直径厚壁钢管﹐钢管在卷制、压制和焊接过程中产生不可忽略的残余应力,加之构件尺寸大,在一个节点构件上,焊缝最长达 160m,直管柱焊缝达 60m,消除残余应力尤为重要。残余应力消除主要采用2种方法﹐本文采用对钢管进行VSR时效振动和局部控制加热相结合的方法来消除钢柱残余应力。

VSR(振动时效)消除应力工艺
本工艺规定了Q345GJC-725卷制焊接钢管构件的振动时效工艺,设计院所规定的工艺是在X形节点的消应力工艺试验及残余应力对比测量试验基础上建立的。工艺应符合《振动时效工艺参数选择及技术要求》JB/T5926-91和《焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求》JB/T10375-2002。

被处理构件(钢管)的技术要求
1)构件尺寸正火状态Q345GJC725钢板﹔外筒柱JB-Ⅱ[ X形节点(o1 800 x50)。
2)构件工艺卷制管状成型﹐直缝焊接,环缝拼接,节点组装﹑焊接。
3)构件质量无超标缺陷﹐几何尺寸检验达标,焊缝检验合格。

直管振动时效工艺
3.1工艺设备
采用华云HK2000型3.6kw振动时效设备

 

结语
      残余应力对钢构件承载能力、稳定性及疲劳强度都有不利影响,因此了解钢管节点成型后残余应力的大小和分布﹐并针对性地采取有效措施消减残余应力,对提高结构整体承载力、增强结构的安全性意义重大。

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