近日，由中建钢构参建的西安“生命之树”项目钢结构工程顺利封顶。
项目位于西安市曲江新区，处于千年古都长安城的中轴线上。其独特的造型傲然屹立，不禁让人联想起1400年前唐太宗李世民在西安终南山观音禅寺内亲手栽下的一棵银杏树。项目主体钢结构为空间复杂结构体系，整体结构可理解为“核心筒+外挑环箍”结构形式，主干柱、电梯井及旋转楼梯组成核心筒结构，叶片通过弯曲枝干形成外挑，顶层平台及以下叶片通过抗拉环拉结环箍，此种特殊结构类型在国内尚属首例。
一枝一叶 精准制造
项目模型复杂，结构杆件紧密，且出图量大（包含了3500根构件、近7万个零件）。针对项目的双曲梁设计，中建钢构设计研究院创造性地运用AutoCAD、Tekla Structures、Rhinoceros几类设计软件结合，才得到双曲构件的模型，为后续建模、绘图和展开图输出奠定了基础。
▲Tekla叶片建模 ▲ Rhinoceros配合双曲构件建模
同时，设计团队在保证节点原则性要求不变的前提下，对节点内部构造进行调整并优化，解决了壶冠复杂节点施焊难度大、要求高等一系列加工、制作难题。面对“叶片”构件加工定位难问题，在保证构件及零件图精准的同时，通过对每个构件采用模型量尺出辅助图，再配合提供叶片单体三维坐标点，解决了构件高精度的制造加工问题。
▲三维模型空间尺寸标注 ▲叶片单体制作
模拟施工 优化创效
项目主体结构上下两片叶片水平投影位置几近重合，在对上层叶片进行支撑时，必须穿过下层叶片，而下层叶片内空隙较小，不足以使桁架式胎架穿过。通过方案研究，设计团队创造性地采用钢管胎架支撑替代原格构柱胎架支撑的方案，并对施工过程受力情况进行模拟计算。
▲仿真模型图
模拟计算主要采用有限元分析软件MIDAS，按照先枝干、后树叶、由内到外、先刚后柔的安装准则，将整个施工过程中共分37步进行模拟分析，确保了项目施工过程中结构性能指标处于可控范围，保障了施工安全。
全过程监测 保结构安全
西北地区季节/昼夜温差较大，而项目整体结构全部裸露在室外，在“生命之树”的向阳面与背阴面会产生温度应力差，对整体结构安装的精准度以及结构安全性有一定程度影响。鉴于此，中建钢构产业技术研究院、设计研究院、检测中心共同组建了现场监测团队，在整个施工过程中利用智能传感器以及先进的数据采集仪（DH3820N）对结构的应力、变形、转角等结构性能指标进行了近2个月的实时数据监测，为"生命之树"的茁壮成长保驾护航。
▲实时监测
整个施工过程中监测数据与模拟数据吻合良好，整体结构的安装精度符合设计要求。
在“生命之树”项目的建设中，中建钢构设计研究院联合产业技术研究院、检测中心共同完成了前期的施工模拟分析、深化设计、和健康检测等环节。
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内容来源：设计研究院、产业技术研究院、中钢检测（中建钢构检测中心）
编辑：陈铭、曾德行
校对：吴雷、刘根碧、张孙力
审核：刘欢云
