建筑用铸钢节点成套关键技术及其重大工程应用
【项目简介】
本项目自2000年1月到2017年3月间，项目组在建筑用铸钢节点的生产、设计与施工等方面进行了多项研究工作，取得了下列研究成果：
1)结合我国铸造生产装备和技术水平，综合借鉴国际标准，编制了GB/T 7659-2010《焊接结构用铸钢件》，规定了焊接结构用铸钢件的牌号、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等要求。
2) 研发数控铸钢节点模具制作系统，使用软件进行数据导入，通过数控机床进行整体空间定位，在操作台上完成自动化成模，可用于高精度地制作各种异形曲面铸造模具。
3) 规范建筑用铸钢节点铸造工艺全过程的系统要求，包含对铸造、打磨气割及机械加工、缺陷修补、涂装等各步骤的一般规定与技术细节要求；对浇注时的炉前快速分析、浇注温度、冒口、调质、热处理后的力学性能等专项技术进行规定。
4) 提出基于稀土元素的铸钢节点一次浇注成形铸造工艺，提出与建筑结构用钢Q390B（壁厚>16mm）和Q420B（壁厚>50mm）相匹配的可焊接高强度铸钢的铸造工艺。
1)提出了综合考虑几何构型、材料性质、铸造工艺、力学传力和施工安装及检验等多因素的铸钢节点的设计方法与流程，并给出了在建筑工程中使用铸钢节点的适用情况。
2) 分别提出一般标准铸钢节点与复杂异构铸钢节点的设计方法，明确基于节点破坏性有限元分析或试验研究确定铸钢节点设计承载力的方法。
3) 确定国产建筑用铸钢材料强度标准值的确定方法，通过节点试验实测数据与有限元计算值比对确定符合我国建筑结构可靠度设计统一体系的建筑用铸钢抗力分项系数。
4) 确定有限元分析中关于单元选取、网格划分、边界条件、材料特性以及极限承载能力判定的基本原则与要求。
5) 明确建筑用铸钢节点进行试验的必要性，开发大尺度复杂铸钢节点试验的试验系统、加载设备和数据采集装置，完成十数项实际工程铸钢节点试验。
6) 开发了面向工程的多种新型铸钢节点，丰富了目前的铸钢节点形式。
1) 开发了大型铸钢构件的拼装定位施工方法，通过厂内预拼装、修正，以及在施工现场的改进的测量及定位安装技术进行快速高精度安装，有效解决了中、大型铸钢件的拼装精度问题，加快了施工进度、提高了施工质量并降低了施工成本。
2) 开发了异型构件自平衡吊具及吊装方法，通过两套滑轮组和一个吊梁，使得异型构件在起吊后，不需要置换吊点和起板回直，就能自行调整到吊装方位，减少了吊装步骤和对大型吊车的需求数量，从而达到缩短安装周期和降低安装成本的目的。
3) 开发了悬挂式钢结构分层吊装施工工艺，以解决现有技术中桁架下方空间进行吊舱结构安装所存在的吊装难度大的问题。
4) 开发了机器人焊接旋转工装；其结构简单，能够针对不同类型的工件进行快速装卡，并能配合机器人焊工艺进行辅助运动。
5)发明了一种铸钢件的检测方法，过程简单，可以准确的检测出实体铸钢件与该铸钢件设计模型之间的偏差，避免了因检验不准确而造成产品不合格的情况。
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