关于项目
该结构由四座塔楼及三座钢桁架桥相互连接组成，几何形态复杂。Robert Bird Group 的主任工程师 Dallas Lee 及其团队借助 IDEA StatiCa，获得了精确建模三维桁架节点所需的灵活性，从而实现了准确、安全、高效的设计。
Queen's Wharf 空中观景台采用钢结构建造，由三跨组成，跨度分别为 25 m、30 m 和 35 m，连接开发项目中的各塔楼（分别命名为 IT1、IT2、IT3 和 IT4）。其中两跨（IT1 与 IT2 之间，以及 IT3 与 IT4 之间）设置了永久性伸缩缝，以允许相连塔楼独立运动。IT1-2 跨呈现出独特的挑战：该跨从 IT1 塔楼侧面的固定楼板出发，向外悬挑最大达 12 m，超出塔楼外立面线，因此需要设计精密的铰接运动节点。
空中观景台各跨在裙楼层完成拼装和外包施工后，通过轨道系统水平滑移就位，再经钢绞线竖向提升至设计标高。
在使用 IDEA StatiCa 软件之前，我们发现对于复杂或定制化的钢结构节点进行设计和深化，要么采取更为保守的方法，要么花费大量时间建立自定义有限单元法模型。
Dallas Lee
首席工程师 – Robert Bird Group
澳大利亚
由于项目的特殊性，桁架相交处的节点变得极为复杂。Dallas Lee 及其团队此前从未遇到过能够处理此类节点的软件，若不在有限元分析程序中从头建模，则无法完成设计，而从头建模的效率极低，难以接受。
工程挑战
项目共有四座塔楼，IT2 与 IT3 之间设有一座空中连廊。使用 IDEA StatiCa 的主要原因，是为了设计 IT1 与 IT2 之间以及 IT3 与 IT4 之间空中观景台内部复杂的桁架节点。
由于这些节点内外的复杂程度极高，若采用传统有限元软件建模将耗费大量时间。团队发现 IDEA StatiCa 非常适合快速建模此类节点。
该项目的另一独特之处在于，IT1 和 IT2 塔楼的地震响应差异显著，两者的运动方式不同。这意味着，若将两塔之间的楼板刚性连接，将产生较大的内力。
为解决这一问题，团队采用了铰接运动节点，使楼板可在该点发生转动。为实现这一转动功能，在内部钢牛腿上设置了支座。这进而要求设计极为复杂的定制钢结构节点，以满足上述功能需求。
以前，我们需要建立非常复杂的有限元分析模型，这显然需要耗费大量时间。而 IDEA StatiCa 使整个过程对我们来说快捷了许多。
Dallas Lee
首席工程师 – Robert Bird Group
澳大利亚
在项目推进过程中，楼板的截面轮廓需要特别关注。此前，楼板截面轮廓呈船体形状。通过在顶面和底面同时引入折线变化，次梁需要在穿越主桁架线时发生折弯，由此产生了极为复杂的钢结构节点。
Dallas 及其团队还面临着因严格的建筑设计决策而带来的其他极具创意的节点设计挑战。IDEA StatiCa 帮助他们克服了所有这些障碍，使他们对无论多复杂的节点设计都充满信心，能够准确完成交付。
解决方案与成果
Dallas 及其团队从本项目中获得的最重要收获，是他们对设计成果的信心。这种信心在很大程度上源于 IDEA StatiCa 背后所进行的验证测试，而非依赖普通的有限元模型。
他们还建立了一套工作流程，可从有限元分析模型中提取构件几何信息和构件内力。由于 Strand7 没有 BIM 链接，他们编写了一个 Python 脚本，将数据从 Strand7 导出为 SAF 文件格式。这使得通过 Checkbot 将模型导入 IDEA StatiCa 成为可能，对团队而言是一大优势——借助 IDEA StatiCa 的完善 API 文档，他们可以实现无损数据传输。
我们拥有一个非常高效的自动化流程，这得益于 IDEA StatiCa BIM 链接和 SAF 格式导入功能。
Dallas Lee
主任工程师 – Robert Bird Group
澳大利亚
过去，Dallas 及其团队要么采用更为保守的设计方法，通过手算逐一评估，套用已有文献模型并针对定制节点进行调整；要么在需要设计高度复杂的节点时，从头创建自定义有限元分析模型。
采用这套工作流程——将构件几何信息以及各种荷载工况和组合一并导入——为他们节省了大量时间，不仅增强了对设计成果的信心，也使他们能够在设计上更进一步。
对我来说，最重要的是在开发这类节点时节省了大量时间，并且能够将结果有效地传达给制造商。
Dallas Lee
主任工程师 – Robert Bird Group
澳大利亚
关于 Robert Bird Group
Robert Bird Group 是一家全球性咨询工程公司，在十一个办公室拥有逾 700 名员工，是 Surbana Jurong 集团的成员单位。公司致力于通过在所有项目中不懈追求卓越工程，实现每位客户的愿景。公司在五个专业领域提供服务，充分发挥其国际专业优势：结构工程、土木工程、施工工程、岩土工程（英国及中东地区）、虚拟设计与建造。
该公司荣获了 IDEA StatiCa Excellence Awards 2023 的公众投票奖项。
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