深圳平安金融中心计算机辅助模拟预拼装技术
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深圳大运中心主体育场大运中心主体育场在施工中面临“单层折面空间网格结构”屋盖结构复杂、离心铸管及超大型铸钢件制作工艺不成熟、现场焊接量及焊接难度大、异型多分枝铸钢节点安装精度难以控制、结构卸载及监控技术难度大等多项技术难点。
特别是“单层折面空间网格结构”由于自身安全问题,其可行性在业界存在很大争议。
突出质量控制。
大运中心主体育场在国内外首次使用“单层折面空间网格结构”,27simn钢板,其中超厚异种高强钢材现场全位置焊接难度大,最大焊缝厚度达到200毫米,需要3人同时焊80个小时,使用650公斤焊丝才能完成。
焊接量也大,相当于上海环球金融中心焊接量的两倍。
项目部将此作为质量控制重点,采取精选优秀焊工、专家现场指导和搭设专用焊接操作架等方法,保证焊缝合格率达到100%%。
同时注意对制作厂构件生产把关,在球铰支座加固时,同时派出数十名管理人员和一流焊工赴厂家直接参与制作。
中建钢构有限公司由中国建筑股份有限公司和其子公司中建三局共同出资,以中建三局钢结构公司为主体设立,注册资本金6亿元,于2008年9月26日正式成立,总部位于深圳。
中标之后,中建钢构随即抽调精干力量,组成施工项目部,由公司副总经理欧阳超挂帅。
1987年毕业于哈尔滨建筑工程学院的欧阳超,自参加工作以来,始终奋战在工程建设第一线,10号钢板,利用接头的环向强度和刚度,曾担任沈阳桃仙机场、中央电视台新台址主塔楼等多个大型项目的项目经理,并多次荣获“中建总公司优秀项目经理”、“全国优秀项目经理”等荣誉称号,是全国钢结构专家。
项目组大部分成员,也是从世界用钢量最大、号称“世界十大最强悍建筑”之一的中央电视台新台址主塔楼项目选调回来,这些建设者顾不上消除疲惫,顾不上与亲人团聚,甚至还没来得及痛痛快快地喝一碗庆功酒,Q345E钢管,就带着新的使命与重托,一路奔赴特区,集结龙岗,投入大运中心主体育场的建设中。
站在新的起点上,中建钢构有限公司将依托中国建筑这一广阔平台,按照“一体化、多元化、国际化”的发展思路,坚定“中建支柱、行业龙头、国际劲旅”的发展愿景,通过实现研发、设计、制作、安装、试验和检测的一体化,打造专业化的经济运营组织和世界级品牌,做中国最大、最先进、最具国际竞争力的钢结构企业集团,为祖国的繁荣进步再立新功。
探索超高层建筑的未来——以深圳平安财险大厦为例David Malott;虞稚哲
【期刊名称】《当代建筑》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】超高层建筑是为了应对快速城市化与人口的飞速增长等问题而建设的,但这通常被看作是一种“出于必要”的解决方案,未能创造性地响应城市化快速发展所产生的社会、文化、环境和福祉压力。
深圳平安财险大厦旨在转化高层建筑的“必要”角色,通过创造性地抬升塔楼,得到朝向城市核心区的公共高架广场,同时结合物联网与环境数据可视化的最新科技,使得高层建筑更“主动”地推动城市可持续发展,实现高密度城市更加宜居的目标。
【总页数】3页(P39-41)
【作者】David Malott;虞稚哲
【作者单位】AI Planetworks建筑事务所
【正文语种】中文
【中图分类】TU9
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【BIM案例】数字化(BIM)助力超级工程 深圳平安金融中心大厦机电施工应用来源丨天宝BIM投稿整理丨EaBIM小编2号图1 在建的深圳平安金融中心大厦图2 深圳平安金融中心大厦效果图——2009 年8 月29 日,深圳平安金融中心大厦正式奠基。
自此,中国在建第一高楼正式进入公众视野。
2014年7 月15 日,平安金融中心项目主体高度达到448.3 米,超越京基100 大厦成为深圳第一高楼。
深圳平安中心这一超级工程预计将于2016 年正式竣工,届时该项目将成为中国第一、世界第三高楼。
深圳平安金融中心大厦位于深圳市福田商业中心区,由中国平安人寿保险股份有限公司投资建设,平安国际金融中心建筑主体高度588 米,塔顶高度660 米,总建筑面积约46 万平方米,建成后将发展为国际一流、可持续发展的智慧型办公、商业、观光等多功能一体化的城市综合体。
超级工程——高难度施工挑战——作为国内在建第一高楼,平安金融中心业主在项目前期即对工程建设提出了高目标:工程质量确保获得国家优质工程奖、鲁班奖、詹天佑奖,并确保通过美国绿色建筑协会LEED金级认证。
平安金融中心项目是国内真正意义上的第一个大型机电总承包工程,作为平安金融中心机电总承包方,中建三局负责统筹管理通风空调、强弱电、变配电房、制冷站等多个机电专业系统。
——超高层项目机电安装量大,综合管线多,塔楼设备层多,垂直运输高度高,设备吊装的风险控制难度大,过程中往往会面临因施工错误而造成的返工情况,延误工期,降低效率。
作为未来第一高楼,平安金融中心结构空间复杂,机电系统众多,施工精度要求高,则面临着更高难度的挑战。
这不仅为机电管线综合设计与施工带来了重大考验,也对机电总承包单位提出了高度要求。
传统机电安装施工方法将面临许多难以解决的问题:如现场施工误差造成返工及设计变更;施工队的传统工作方法无法满足精度与效率要求;传统验收过程相对粗糙,信息检查核准不够完善等。
一、钢结构虚拟预拼装技术(一)技术内容(1)虚拟预拼装技术采用三维设计软件,将钢结构分段构件控制点的实测三维坐标,在计算机中模拟拼装形成分段构件的轮廓模型,与深化设计的理论模型拟合比对,检查分析加工拼装精度,得到所需修改的调整信息。
经过必要校正、修改与模拟拼装,直至满足精度要求。
(2)虚拟预拼装技术主要内容1)根据设计图文资料和加工安装方案等技术文件,在构件分段与胎架设置等安装措施可保证自重受力变形不致影响安装精度的前提下,建立设计、制造、安装全部信息的拼装工艺三维几何模型,完全整合形成一致的输入文件,通过模型导出分段构件和相关零件的加工制作详图。
2)构件制作验收后,利用全站仪实测外轮廓控制点三维坐标。
①设置相对于坐标原点的全站仪测站点坐标,仪器自动转换和显示位置点(棱镜点)在坐标系中的坐标。
②设置仪器高和棱镜高,获得目标点的坐标值。
③设置已知点的方向角,照准棱镜测量,记录确认坐标数据。
3)计算机模拟拼装,形成实体构件的轮廓模型。
①将全站仪与计算机连接,导出测得的控制点坐标数据,导入到EXCEL 表格,换成(x,y,z)格式。
收集构件的各控制点三维坐标数据、整理汇总。
②选择复制全部数据,输入三维图形软件。
以整体模型为基准,根据分段构件的特点,建立各自的坐标系,绘出分段构件的实测三维模型。
③根据制作安装工艺图的需要,模拟设置胎架及其标高和各控制点坐标。
④将分段构件的自身坐标转换为总体坐标后,模拟吊上胎架定位,检测各控制点的坐标值。
4)将理论模型导入三维图形软件,合理地插入实测整体预拼装坐标系。
5)采用拟合方法,将构件实测模拟拼装模型与拼装工艺图的理论模型比对,得到分段构件和端口的加工误差以及构件间的连接误差。
6)统计分析相关数据记录,对于不符规范允许公差和现场安装精度的分段构件或零件,修改校正后重新测量、拼装、比对,直至符合精度要求。
(3)虚拟预拼装的实体测量技术1)无法一次性完成所有控制点测量时,可根据需要,设置多次转换测站点。
深圳平安金融中心项目BA系统方案2013年06月目录一.前言 (4)1.1工程概况 (4)1.2需求分析 (4)二.深圳平安金融中心楼宇设备自动化控制系统总体技术要求 (6)2.1总体要求 (6)2.2总体目标 (6)2.3设计原则 (6)2.3.1降低营运成本 (7)2.3.2可扩展性及可升级性 (7)2.3.3先进性 (8)2.3.4稳定性 (8)2.3.5成熟性 (8)2.3.6开放性 (9)2.3.7经济实用性 (9)2.3.8安全性 (10)2.3.9可靠性 (10)2.3.10集散式设计 (10)2.3.11人性化设计 (10)2.3.12节能性 (11)三.深圳平安金融中心楼宇设备自动化控制系统设计 (12)3.1深圳平安金融中心的运行环境 (12)3.2设计依据 (12)3.3总体设计 (12)3.4网络架构 (13)3.5系统通讯速率 (14)3.6远程通讯 (14)3.7系统扩充 (14)3.8编程语言 (14)3.9系统对各通讯协议的支持 (15)四.深圳平安金融中心楼宇设备自动化控制系统监控内容 (16)4.1监控内容总括 (16)4.2新风及空调机组系统 (16)4.2.1监控点统计 (16)4.2.2控制方案 (17)4.2.3中央站显示和操作功能 (18)4.3送排风系统 (18)4.3.1设备设置 (18)4.3.2监控点统计 (18)4.3.3中央站显示和操作功能 (19)4.4给排水系统 (19)4.4.1设备设置 (19)4.4.2监控点统计 (19)4.4.3中央站显示和操作功能 (19)4.5电动扶梯系统 (20)4.5.1设备设置 (20)4.5.2监控点统计 (20)4.5.3中央站显示和操作功能 (20)4.6水处理系统、UPS系统等第三方系统 (20)五.深圳平安金融中心楼宇设备自动化控制系统产品硬件介绍 (21)5.1产品综述 (21)5.2产品质量和安全保证 (21)5.3控制器集成W EB S ERVER (23)5.4HONEYWELL的PCD控制器W EB 技术特点: (23)5.5输入/输出模块的电气接口 (23)5.5.1电气信号本地连接 (23)5.5.2电气信号远程预处理 (24)5.6网络和通讯 (24)5.7与IT(INFORMATION S YSTEM,资讯系统)的结合 (25)5.8PCD控制器通讯协议能力 (25)5.9操作和维护 (26)5.10扩展 (26)5.11PCD系列控制器 (28)5.11.1PCD2.M5540控制器 (28)5.11.2PCD1.M2120控制器 (32)5.11.3控制器控制器及I/O(输入/输出)模块 (33)六.设备自动化控制系统软件开发包PG5 (35)6.1PG5概述 (35)6.2节能管理软件 (36)6.3循环启停功能 (37)6.4焓值控制功能 (37)6.5最佳运行功能 (37)6.6零能区/负荷再设定控制功能 (37)6.7节假日节能运行模式功能 (38)一.前言1.1工程概况深圳平安金融中心项目由中国平安人寿保险股份有限公司投资建设,其塔楼层数为118层,主体结构高度为598米,塔尖高度为660米,总建筑面积约46万平方米,建成后将成为国际一流的、可持续发展的、智慧型办公、商业、观光等综合功能的城市建筑,为最终用户提供优质服务,并称为标志性建筑。
深圳市平安国际金融中心项目基坑支护工程钻(冲)孔灌注桩、旋喷桩主要施工方法审定:邱建金编制:赵鑫鑫校核:张国2010年4月10日§1.1钻孔灌注桩施工方法本基坑采用内支撑支护体系,围护桩和立柱桩均采用钻孔灌注桩,围护桩桩径为φ140cm、立柱桩柱径为φ120cm,桩基成孔根据设计长度进行控制,根据地质情况,围护桩基约70%进入强风化花岗岩、约30%进入中风化花岗岩 1.0米以下,立柱桩全部均进入中风化花岗岩;桩基采用C30水下砼。
由此桩进入中风化岩层的钻机选用YWC—30型冲击钻机,桩进入强风化岩层的钻机选用回转钻机。
钻孔灌注桩施工顺序如下:⑴埋设护筒钻孔前将护筒按要求埋入桩位。
护筒采用δ=5mm厚钢板焊制而成,其直径比桩径大15cm,护筒要高出地面0。
3m,以防地表杂物及水进入孔内。
护筒埋设的方法:按照桩位挖孔,坑底比护筒每侧约大0。
4m,并用粘土回填夯实,防止漏水、冒浆。
筒身要竖直,位置要准确。
⑵钻机就位钻机安装使用一台吊车配合,安装完毕后,用机械配合准确对位,并将钻机调平,使固定钻杆的卡孔与护筒中心在同一垂线上,以保证钻孔的垂直度,以防钻进过程中发生偏斜,对准桩位后,在钻机横梁下用枕木垫平,并在桅杆顶上用缆风绳拉紧.⑶准备泥浆在开钻前,准备足够数量的粘土,以保证钻孔工作的顺利进行。
所需粘土的数量,一般砂类土约占钻孔体积的70~80%,砂卵石约占钻孔体积的100~120%。
排出孔外的泥浆给予回收重复使用,为此,在基坑内修建泥浆池和沉淀池,使含有钻碴的泥浆在沉淀池中沉淀后再送入孔内。
⑷钻孔⑷—1回转钻机钻孔:开钻前检查钻机运转是否正常,钻机底部有无变形,固定钻架的缆风绳有无松动,护筒位置是否符合设计要求等.钻孔桩施工各个工序间紧密衔接,互不干扰。
为了保证质量,加快施工进度,把钻孔、安放钢筋笼、灌注砼三道工序连续完成后,再移动钻机,这样可利用钻机本身的起吊设备.钻孔采用一次成孔,旋转钻孔程序比较简单,在钻进过程中不断往孔内送入泥浆,使钻碴及时浮出孔外,并记录出碴情况,核对地质情况,以便及时调整钻进速度和泥浆粘度。
深圳平安金融中心施工监测与模拟研究李秋胜;周康;贺映候;汪辉【摘要】以在建的深圳平安金融中心为工程背景,进行了施工阶段的健康监测与施工全过程模拟研究。
施工阶段健康监测以结构的竖向变形、关键部位应力以及荷载监测为主,施工全过程模拟根据实际施工进度并考虑材料的时变效应对结构进行有限元建模分析。
结果表明:核心筒的累计竖向变形大于巨柱,累计竖向变形与所处施工阶段和结构高度有关,施工压缩预调方法可以有效补偿结构的累计竖向变形;结构应力随着施工的进度而均匀变化,上部结构每施工1层,核心筒压应力约增加0.09 M Pa ,巨柱压应力约增加0.11 M Pa;在实测荷载作用下,结构层间位移角满足规范要求,结构在施工阶段是安全稳定的;模拟分析结果与实测数据吻合较好,可为类似工程提供参考。
%Ping'an Financial Center in Shenzhen was selected as the project background ,health monitoring and simulation study were carried out during the whole construction stage .The health monitoring in construction stage mainly included vertical deformation of the structure ,stress of the key parts and load monitoring .The whole process of construction was simulated considering actual construction schedule and time‐dependent ef fects of material . T he finite element model analysis of structure was carried out .The results show that the cumulative vertical deformation is related to construction stage and structure height ,and the cumulative vertical deformation of core‐tube is larger than mega column . Construction compression presetting can effectively compensate the deformation of structure . The stress of structure gradually changes with the construction stage .The compressivestress of core‐tube and mega column increase about 0 .09 , 0 .11 M Pa respectively w hen one storey of upper structure is built .T he inter‐story displacement angle can satisfy the requirements of national standard under the action of measured loads ,and the structure is in stable state during construction .The simulation results agree well with the measured data .The method proposed can provide reference for similar projects .【期刊名称】《建筑科学与工程学报》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】10页(P9-18)【关键词】超高层建筑;健康监测;有限元模拟;施工阶段;竖向变形;结构应力【作者】李秋胜;周康;贺映候;汪辉【作者单位】湖南大学土木工程学院,湖南长沙 410082; 香港城市大学建筑学及土木工程学系,香港;湖南大学土木工程学院,湖南长沙 410082;香港城市大学建筑学及土木工程学系,香港;湖南大学土木工程学院,湖南长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】TU355随着社会经济发展与科学技术进步,近年来兴建了大量的超高层结构,至2020年,全球将至少建成8座高度超过600 m的超高层建筑。
钢构件预拼装钢结构预拼装时,不仅要防止构件在拼装过程中产生应力变形,而且也要考虑构件在运输过程中可能受到的损害,必要时应采取一定的防范措施,尽量把损害降到最低。
一、钢构件预拼装方法1.平装法平装法适用于拼装跨度较小、构件相对刚度较大的钢结构,如长18m以内的钢柱、跨度6m以内的天窗架及跨度21m以内的钢屋架的拼装。
平装法操作方便,不需要稳定加固措施,也不需要搭设脚手架。
焊缝大多数为平焊缝,焊接操作简易,焊缝质量易于保证,校正及起拱方便、准确。
2.立拼拼装法立拼拼装法可适用于跨度较大、侧向刚度较差的钢结构,如长18m以上的钢柱、跨度9~12m的天窗架及跨度24m以上的钢屋架的拼装。
立拼拼装法可一次拼装多榀,块体占地面积小,不用铺设或搭设专用操作平台或枕木墩,节省材料和工时,省去翻身工序,质量易于保证,不用增设专供块体翻身、倒运、就位、堆放的起重设备,缩短了工期。
但需搭设一定数量的稳定支架,块体校正、起拱较难,钢构件的连接节点及预制构件的连接件的焊接立缝较多,增加了焊接操作的难度。
3.利用模具拼装法模具是指符合工件几何形状或轮廓的模型(内模或外模)。
用模具来拼装组焊钢结构,具有产品质量好、生产效率高等许多优点。
对成批的板材结构、型钢结构,应当考虑采用模具拼装。
桁架结构的装配模,往往是以两点连直线的方法制成的,其结构简单,使用效果好。
二、钢构件预拼装要求预拼装前,单个构件应检查合格。
当同一类型构件较多时,可选择一定数量的有代表性的构件进行预拼装。
1.计算机辅助模拟预拼装(1)构件除可采用实体预拼装外,还可采用计算机辅助模拟预拼装方法,模拟构件或单元的外形尺寸应与实物几何尺寸相同。
(2)当采用计算机辅助模拟预拼装的偏差超过现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》(GB50205—2020)的有关规定时,应按实体预拼装要求进行。
2.实体预拼装(1)预拼装场地应平整、坚实;预拼装所用的临时支承架、支承凳或平台,应经测量准确定位,并应符合工艺文件要求。
深圳平安国际金融中心超高层室内装修案例项目概况:国内某著名的建筑装修公司委托我们团队给他们做的一个室内幕墙三维扫描项目服务,项目为深圳平安国际金融中心。
深圳平安国际金融中心位于福田商业中心区地段,福华路与益田路交汇处西南角,毗邻购物公园,与深圳会展中心相对,总用地面积逾18931平方米,规划总建筑面积达30.29—37.86万平方米,建筑容积率为16—20。
酒店建筑面积为25.59万平方米—31.96万平方米,平安中心总高度660米,是深圳市已建和在建的最高楼宇,建成为中国平安的总部大楼。
深圳平安金融中心目标:该项目的土建部分已经完全完成,客户委托我们协助他们对大厦116层,117层,118层进行室内三维建模和室内放样,以帮助他们获得室内柱子,结构连接件,窗户铝合金的尺寸来进行包边装饰,根据点云中模型的尺寸在工厂对材料进行预加工。
难题:现场柱子为斜柱,结构复杂,其连接件比较多,柱子上已经喷的防火涂料厚度不均匀,玻璃幕墙需要包边的部分形状大小不规则。
而使用传统的全站仪、人工皮尺现场测量的话,现场不好测量,所要测量的数据量很大,而且不仅效率低,误差太大,无法解决精细化安装前的测量问题。
现场照片解决方案:使用天宝的TX8三维激光扫描仪对现场进行全局扫描,获取施工现场的全部位置信息。
三维激光扫描仪的工作效率非常高,平均一站的扫描时间约在6分钟左右,3层扫描完花了2天。
天宝TX8三维激光扫描仪现场作业●扫描完之后,将原始数据文件在天宝的Realworks软件中进行自动拼接处理,生成完整的点云模型,这样就得到了施工现场的完整信息。
平安金融中心116层点云数据在Realworks软件中直接在点云进行角度和距离的测量●在Trimble的SketchUp Pro 软件中依据点云建模在sketchUp Pro中根据点云建模116层完整的模型客户根据我们提供的模型,对要进行装饰的部件如柱子和玻璃包边的铝合金在模型中进行尺寸的测量,然后将数据发到工厂进行预制加工,将加工好的材料运道现场拼装。
第三节 BIM技术应用方案 一、幕墙分包BIM系统功能概述 1.概念 建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM),是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目设计、建造、管理、运营等各种相关信息的工程数据模型,是对该工程项目相关信息的详尽表达。
建筑信息模型是数字技术在建筑工程中的直接应用,以解决建筑工程在软件中的描述问题,使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对,并为协同工作提供坚实的基础。
建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法,这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。
由于建筑信息模型需要支持建筑工程全生命周期的集成管理环境,因此建筑信息模型(BIM)的结构是一个包含有数据模型和行为模型的复合结构。
它除了包含与几何图形及数据有关的数据模型外,还包含与管理有关的行为模型,两相结合通过关联为数据赋予意义,因而可用于模拟真实世界的行为,例如模拟建筑的结构应力状况、围护结构的传热状况。
当然,行为的模拟与信息的质量是密切相关的。
2.作用 应用建筑信息模型,可以支持项目各种信息的连续应用及实时应用,这些信息质量高、可靠性强、集成程度高而且完全协调,大大提高设计乃至整个工程的质量和效率,显著降低成本。
面向建筑施工行业的BIM系统覆盖建筑的各个环节,包括建筑设计、规划、进度、成本预测、施工管理等。
施工阶段运用BIM这一先进的信息创建、管理和共享技术,可以更好地控制工程质量、进度和费用,保证项目的成功实施,为业主和运营方提供更好的售后服务,实现项目全生命周期内的技术和经济指标最优化。
深圳平安金融中心作为深圳地标性超高层建筑,在整个项目策划、设计和施工,到交付运营全过程应用BIM系统,共同的数据平台将大大改善设计方和施工方之间的协调成效,对整个工程的优化建设起到极大的推进作用,对我国建筑行业有很大的引领作用。
深圳平安金融中心多工序无缝衔接关键技术
李彦贺;周予启;翁德雄;闻讯;王鸿章
【期刊名称】《施工技术》
【年(卷),期】2015(044)012
【摘要】深圳平安金融中心主塔楼建筑高度660m,结构形式为巨柱框架-核心筒-桁架抗侧力体系;采用核心筒先行,外框紧随其后的施工部署,4台大型动臂塔式起重机附着于核心筒外侧;核心筒采用多点小吨位液压爬升模架体系.施工期间如何做好塔式起重机爬升、钢结构安装、爬模爬升三者之间的施工衔接是制约施工总进度计划的重点及难点.
【总页数】4页(P115-118)
【作者】李彦贺;周予启;翁德雄;闻讯;王鸿章
【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044;中建一局集团建设发展有限公司,北京 100102;深圳平安金融中心建设发展有限公司,广东深圳 518048;深圳平安金融中心建设发展有限公司,广东深圳 518048;中建一局集团建设发展有限公司,北京 100102
【正文语种】中文
【中图分类】TU7
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深圳平安金融中心计算机辅助模拟预拼装技术
陈大牛;周宇;任常保;刘强;张建锋
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2014(045)006
【摘要】深圳平安金融中心为超高层建筑,其桁架构件的结构形式较为复杂,存在较多的对接口且精度要求较高,仅依靠单根构件的验收难以满足现场安装要求,甚至无法安装,桁架构件出厂前需进行预拼装.以深圳平安金融中心第二道带状桁架为例,在预拼装工作中采用以计算机辅助模拟预拼装为主,结合实体预拼装作为检验手段,进行优势互补,在保障质量的前提下,大大缩短了工期并节约了费用.
【总页数】4页(P504-507)
【作者】陈大牛;周宇;任常保;刘强;张建锋
【作者单位】中建一局集团建设发展有限公司,100102,北京;中建一局集团建设发展有限公司,100102,北京;中建一局集团建设发展有限公司,100102,北京;中建一局集团建设发展有限公司,100102,北京;中建一局集团建设发展有限公司,100102,北京
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