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目 录前言第1 章 大型复杂钢结构数字化建造技术的发展趋势11.1 大型复杂钢结构的发展11.2 大型复杂钢结构建造技术的发展8第2 章 大型复杂钢结构数字化建造深化设计102.1 概述102.2 多杆汇交复杂网壳结构深化设计162.3 空间异形弯扭结构深化设计252.4 复杂双曲结构深化设计33第3 章 大型复杂钢结构数字化建造加工技术403.1 概述403.2 空间多杆汇交焊接节点数字化加工技术413.3 铸钢件数字化加工技术493.4 空间异形弯扭构件数字化加工技术523.5 数字化预拼装技术57第4 章 大型复杂钢结构数字化施工模拟、监测和控制技术 694.1 概述694.2 数字化施工模拟技术714.3 施工监测技术1054.4 施工控制技术125第5 章 计算机控制整体安装技术1465.1 概述1465.2 计算机控制整体安装的系统集成1475.3 计算机控制整体提升技术及装备1635.4 计算机控制整体平移技术及装备173第6 章 大型复杂钢结构数字化建造焊接机器人技术1876.1 概述1876.2 钢结构焊接机器人1906.3 钢结构高效双枪焊接机器人1946.4 混联五轴焊接机器人1966.5 钢结构数字化焊接机器人工程应用201第7 章 钢结构一体化建造管理技术2067.1 概述2067.2 钢结构与幕墙一体化管理技术2077.3 钢结构与屋面、机电一体化管理技术2127.4 钢结构与混凝土结构一体化管理技术220参考文献224
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前 言钢结构以其优异的钢材性能、高度工业化的加工制作工艺及先进的安装设备和施工技术，越来越适应新颖、复杂和多样的建筑结构体系需求，在各类工程中得到广泛应用。近年来，钢结构建造技术所取得的成绩和发展趋势令人鼓舞，我国已经建成了一大批世人瞩目的大型、复杂钢结构建筑。但是，整个行业仍存在很多瓶颈和问题需要去突破和创新。“自动化、标准化和专业化”整体水平仍然有待提高，缺乏高附加值的技术密集型和装备密集型制造能力，由此带来的质量问题、工效问题、成本问题和职业健康问题等制约了行业的健康发展。此外，我国设计和施工行业长期处于分离状态，作为建造过程中上下游的两大支柱缺乏站在整体的高度进行协同与互动，施工全生命周期的安全性和可靠性需要提升和加强。在建造管理方面，传统的一味“按图施工”的思路和理念需要寻求突破，积极采用具有协同和联动功能的一体化建造技术来实现钢结构专业内部及专业间的联动，打造大型复杂钢结构精品工程。“工业4.0”概念的提出及“中国制造2025”战略的提出和推进，对建筑行业提出了更高的要求。建筑行业也应该适应当前时代的需求，与数字化相融合，将数字化建造技术贯穿于建筑施工的各个环节，既包括前期准备阶段（深化设计、加工制作和施工模拟等），也包括后期实施阶段（施工监控、现场安装和施工管理等），从而真正实现建造工业化。而钢结构无疑是实现这一目标最合适的领域之一。近年来，我国钢结构建造技术和数字化技术发展迅速，然而将数字化与建造相结合、打破专业和产业上下游壁垒的数字化建造技术的系统化研究却较为滞后。在此领域，参与本书撰写的团队经过数年的研究和工程实践，取得了钢结构数字化建造的一点成果，我们将其整理出来，旨在抛砖引玉，以便共同探讨和研究。本书从数字化深化设计、数字化加工制作、数字化施工模拟分析与控制、计算机整体安装技术、焊接机器人和一体化建造管理技术等方面阐述钢结构数字化建造技术。本书共7 章，各章节内容如下：第1 章介绍了数字化建造技术的发展，由陈晓明、贾宝荣撰写；第2 章介绍了数字化建造深化设计，由陈晓明、盛林峰、柯敦华、俞晓萌撰写；第3 章介绍了数字化建造加工技术，由陈晓明、徐文敏、王刚、盛林峰撰写；第4 章介绍了数字化施工模拟、监测与控制技术，由贾宝荣、周锋、郑祥杰、陈晓明、夏凉风撰写；第5 章介绍了计算机控制整体安装技术，由陈晓明、许勇、刘泉撰写；第6 章介绍了数字化建造焊接机器人技术，由薛龙、孟凡全、黄继强、陈晓明撰写；第7 章介绍了一体化建造管理技术，由贾宝荣、周锋、柯敦华、陈晓明、郁政华撰写。本书基于我们多年来对大型复杂钢结构数字化建造的理解、研究和实践。由于水平有限，疏漏或谬误之处，希望读者批评指正，不吝赐教！著者2017 年4 月
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