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大跨度空间技术

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　　1、大跨度空间（jiān）钢结构的发展现状

　　近年来（lái），随着人（rén）们需求的不断增（zēng）加，各类大型建（jiàn）筑的功能也（yě）逐渐丰富，以北京鸟巢（cháo）为（wéi）例，不仅要建（jiàn）设各种类型的比（bǐ）赛场地，还要设置相应（yīng）的（de）观众席、运动员休息室以及大空间的（de）后勤基地。因此，建筑（zhù）物的（de）规模不断（duàn）扩大，功能日益丰富。从国内大型建（jiàn）筑的（de）发展现状看，跨度达120mm以上的超大规模建筑不在（zài）少数（shù），并（bìng）且大都采（cǎi）用（yòng）了新材料和新设（shè）计技术，出现了诸如空间网格（gé）结（jié）构、张力结构（gòu）等富（fù）有特色的现代（dài）化大跨度建筑。从行业发展角度（dù）看，大跨度空间钢结构已经成为近代以来发展速度最（zuì）快的建（jiàn）筑形式之一，并且随着建筑施工技术（shù）的不断优化（huà），在未来相当一段时（shí）间（jiān）内还有着更为广（guǎng）泛的应用，发展潜力（lì）巨（jù）大。大跨度（dù）空间钢（gāng）结（jié）构（gòu）施工技术的优劣（liè），在很大程度上成（chéng）为衡量一个国家建筑技术水平高低的重（chóng）要因素（sù）。

　　对于国内大跨（kuà）度空间钢结构施工（gōng）来说（shuō），虽然经（jīng）过多（duō）年（nián）的研究积累了较为丰富的（de）理论基（jī）础（chǔ），但是实（shí）践经验相（xiàng）对缺乏：硬（yìng）件方（fāng）面，无论是在前期钢结（jié）构的规划设计还（hái）是中期（qī）的施工（gōng）操作，都存（cún）在部（bù）分的瑕疵和疏漏（lòu）；软件方面，专业水平强、综合能力高的高素质（zhì）人才数量不足，难以（yǐ）弥补大跨度空（kōng）间钢结构（gòu）施工（gōng）人才的缺口（kǒu），理论和知识创（chuàng）新（xīn）能力稍弱，对（duì）国外施工技术的依赖性较强。目前（qián），国外空间钢结构的最大（dà）跨度（dù）已达（dá）200m作用（yòng），给（gěi）国（guó）内（nèi）建筑（zhù）单位和科研机构带来了更大的压（yā）力，因此，我们必须结合国内建筑基（jī）础，由“中国制（zhì）造”向“中国创造”转变（biàn），研发独具中国（guó）特色的大跨度空间钢结构施（shī）工技术。

　　2、大跨度空间钢结构的特（tè）点

　　2.1空间钢结构（gòu）跨度（dù）大（dà），钢材等（děng）级要求较高

　　在科技进步和经济发展的双重推动下，建筑行业的建筑理论也得到了（le）与时俱（jù）进的更新，为了满足人们对（duì）建筑（zhù）的实际需（xū）求，建筑空（kōng）间钢结构跨（kuà）度逐渐向更大（dà）范围扩展。虽然建筑空间横向扩展能（néng）够使得（dé）建筑内部功能更（gèng）加丰富，但（dàn）是由此带来的建筑（zhù）压力也会随之（zhī）增加，在这种情况下，保证建（jiàn）筑空间框架安全、提高钢结构荷载能力成为了（le）保证建筑质量的关键（jiàn）。因此，国家相关审（shěn）查委员会制定了严格的建筑安（ān）全审查标准，要求大跨度建筑必须选用高强度、高质量的优（yōu）质钢材，并且需要定期（qī）进行钢结构检验，确保及（jí）时发（fā）现钢结构存（cún）在的问（wèn）题，起（qǐ）到防患于未然的效果。

　　2.2结构形式多样化

　　传统的大（dà）跨度（dù）空间钢结构功能相对单一，因此结（jié）构形式（shì）也（yě）被固化。随着现代建筑（zhù）理（lǐ）论的发展，大跨度空间钢结构的形式也呈现出多样化发展趋（qū）势。例如以生物仿生学（xué）为（wéi）设计基（jī）础的奥运会鸟（niǎo）巢建筑（zhù）、以泡沫理论为（wéi）基（jī）础的水立方等。将大跨（kuà）度空间钢结构的设计理念与现代技术向结合，不（bú）仅能（néng）是结构外（wài）观丰富多样，给人（rén）以（yǐ）眼（yǎn）前（qián）一亮（liàng）的感觉，满（mǎn）足现代人的审美情趣，而且结构（gòu）形式更加科学、合理。

　　2.3现代预（yù）应力技术（shù）的运用

　　在大（dà）跨度空间钢结构建筑施工中，运用（yòng）现（xiàn）代预应力，可以提（tí）高钢材的强度，增加（jiā）建筑的（de）安全性。现代预应力（lì）是一种新型的（de）应用技术（shù），在建筑中运用可以（yǐ）增强建（jiàn）筑（zhù）的坚固性，延长建筑的（de）使用年限。

　　2.4施工技术难度大

　　大跨度（dù）空间钢结构建筑需要很多的节点支（zhī）撑，为（wéi）了满足建筑的结构（gòu）形式和坚固（gù）性，各（gè）种各样的节点需要焊接（jiē），是一个大工程。大型（xíng）的建筑工程，往（wǎng）往有上万（wàn）个构建，而（ér）且构（gòu）建的大小、尺寸各不相同，加大了施工难（nán）度。而（ér）国（guó）家的（de）重点工程（chéng）建（jiàn）设（shè）对工程的（de）质量有严格的要求，都施工的精（jīng）准度要求高。

　　3、施工中（zhōng）应重点考虑的问题

　　3.1设计与制造技术的应（yīng）用

　　随着科学技术（shù）在各个领域（yù）的应用，建筑工程设计通常也采（cǎi）用（yòng）计算机制图工具，提高设计的（de）科（kē）学（xué）性（xìng）和精（jīng）准度。如CAD技术（shù）和CAM技术在钢结构（gòu）施工建设中起（qǐ）辅助作用，它的运（yùn）用为建筑提供三维空间和立体（tǐ）感，实现了图文之间（jiān）的转换（huàn），减（jiǎn）少设（shè）计的误差（chà），提高工作效（xiào）率。

　　3.2安装施工仿真技术

　　在建筑施工中，通常忽视施工（gōng）中的安全隐患，而（ér）只关注建筑的使用性安全。但是，有些（xiē）工程在建筑过（guò）程中就能体现它（tā）的（de）最大承载负荷，尤其是大型的工（gōng）程建筑，大跨度空间钢结构建筑就是其中（zhōng）一（yī）种。因此，应该（gāi）足够重视（shì）施工过程中的安全问题，关注施工（gōng）的质量（liàng），重（chóng）视（shì）施工工人（rén）的安全。仿真模拟（nǐ）技术的运用（yòng）是（shì）大（dà）跨度空（kōng）间钢（gāng）结构建（jiàn）筑工（gōng）程的一项重要（yào）的（de）措施，在施（shī）工（gōng）过程中，关注施工设备的（de）运行（háng）情况，检查跨度和（hé）节点的准确度，对于结构安装和卸载等过程进行仿真模拟，确保对整个施工过（guò）程（chéng）的控制。

　　3.3选（xuǎn）用合理的（de）安（ān）装（zhuāng）方法

　　大（dà）跨度空间钢结（jié）构技术复杂，选（xuǎn）用合适的（de）施工技术和方法有利（lì）于建筑（zhù）施工（gōng）的安全。钢结构的施工建筑（zhù）需（xū）要进行技术革新，选择满足经济、安全的要求。在（zài）钢结构建筑发展迅速（sù）的时（shí）代，工程（chéng）师不断地（dì）创造了各种高技术含量的施工技术，如整体滑移技术、高空分榀组装等技术。根据施工（gōng）的具体需要，选择符（fú）合（hé）要求的工程技术，从而使工程安装得到最大优化。

　　3.4厚板及管结构的全位置焊接技术

　　在大（dà）跨度空间钢（gāng）结构施工中（zhōng），保证钢（gāng）材间的（de）高质量焊（hàn）接对于提升整体结构稳定（dìng）程度（dù）有关键（jiàn）性影响，直接决定了空间钢结构的使用年限。现代大跨度空（kōng）间钢结构设计时，为了尽可（kě）能体现结构的多样化，往往采（cǎi）用不同类型、不同尺寸的（de）钢（gāng）材，这就给焊接带（dài）来（lái）了较高的难度（dù）。除此之（zhī）外，在大跨度空间钢（gāng）结（jié）构施工时，需（xū）要面临来自外界环境的多重（chóng）因素（sù）影响，例如温度变化、风速、湿度等，都（dōu）会（huì）给焊接质量产生影响（xiǎng）。为了解决（jué）上述问题，必（bì）须有针对性的采用焊接工艺，确保（bǎo）每个焊头的（de）施焊均匀和母（mǔ）材（cái）的充（chōng）分融合。