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大跨度空间技术

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　　1、大跨度空间钢结构的发（fā）展现状

　　近（jìn）年来，随着（zhe）人们（men）需求（qiú）的不断（duàn）增加，各类大型（xíng）建（jiàn）筑的功能也逐渐丰富，以北京（jīng）鸟巢为例，不仅要建设各（gè）种类型的比（bǐ）赛场地，还要设置相应的（de）观众（zhòng）席、运动（dòng）员休息室（shì）以及大空（kōng）间的后勤基地。因（yīn）此（cǐ），建筑物的规模不断（duàn）扩（kuò）大，功（gōng）能日益丰富。从国内（nèi）大型（xíng）建（jiàn）筑的（de）发展现状看，跨度达120mm以上的超大规模建筑不（bú）在（zài）少数（shù），并且大都采用了新材料（liào）和新（xīn）设计（jì）技术，出（chū）现了诸（zhū）如空间网格结（jié）构、张力（lì）结构等富（fù）有特色的现代化大（dà）跨度建筑。从行业发展角度看，大跨度空（kōng）间（jiān）钢结（jié）构（gòu）已经成（chéng）为（wéi）近代以（yǐ）来发（fā）展（zhǎn）速度（dù）最快的建筑形式之一，并且随（suí）着建筑（zhù）施工技术的不断优化，在（zài）未来（lái）相当（dāng）一段时（shí）间内还（hái）有（yǒu）着（zhe）更为广泛的应用，发（fā）展潜力巨大。大跨度空间（jiān）钢结构施（shī）工技术（shù）的优劣，在很大程度（dù）上成为衡量一个国家建筑技术水平高低的重要（yào）因素。

　　对于国（guó）内大跨度空间钢结构施工来说，虽（suī）然经过多年的研究积累了较为丰富的理论基础，但是实践经验（yàn）相对缺乏：硬件方面，无论是在（zài）前期钢结（jié）构的规（guī）划设计还是中期（qī）的施工操作，都存在部分的瑕疵和疏漏；软件（jiàn）方面（miàn），专业水平强、综（zōng）合能力（lì）高（gāo）的高素（sù）质人才数量不足，难（nán）以弥（mí）补大（dà）跨度（dù）空间钢结构（gòu）施工人才的缺口，理论和知识（shí）创新能力稍弱，对国外施工技（jì）术的（de）依赖性较（jiào）强（qiáng）。目前，国（guó）外空间钢（gāng）结（jié）构的最大跨度（dù）已达200m作（zuò）用（yòng），给国内（nèi）建筑单位和科研机构（gòu）带来了更大的压（yā）力，因（yīn）此，我们（men）必须结合国内建筑基（jī）础，由“中国制造”向“中（zhōng）国创造”转变，研发独（dú）具中国特色的大跨度空间钢结构施工技术。

　　2、大（dà）跨度空间钢结构（gòu）的特（tè）点

　　2.1空间钢结构跨（kuà）度大，钢材等级要求较高

　　在（zài）科技进步和经济发展的（de）双（shuāng）重推动下，建筑行业的建筑理论也得到了与时俱进的更新，为了满足人们对建筑的实际（jì）需求，建（jiàn）筑空间钢结构跨度逐渐（jiàn）向更大（dà）范围（wéi）扩（kuò）展（zhǎn）。虽然（rán）建筑空间（jiān）横向扩展能够使得建筑（zhù）内部功能（néng）更（gèng）加丰富，但是由此带（dài）来的建筑压力也会随之增加，在这种情况下，保证建筑（zhù）空（kōng）间框（kuàng）架安（ān）全、提高钢（gāng）结（jié）构荷（hé）载（zǎi）能力（lì）成为了保（bǎo）证建筑质量的关键。因此（cǐ），国家相关（guān）审查委员（yuán）会制（zhì）定了（le）严格的（de）建筑安全审查标准，要求（qiú）大跨度建（jiàn）筑（zhù）必须选用高强度（dù）、高质（zhì）量的优质（zhì）钢材，并且需要定期进行钢结构检验，确保（bǎo）及时发现（xiàn）钢（gāng）结构存在的问题，起（qǐ）到（dào）防患于未然的效果。

　　2.2结（jié）构（gòu）形（xíng）式多样化

　　传（chuán）统的大（dà）跨度空间钢结构功能相对单一，因（yīn）此结（jié）构形式也被固（gù）化。随着现代建（jiàn）筑理论的（de）发展（zhǎn），大跨度空（kōng）间钢结（jié）构的形式也呈（chéng）现出多（duō）样化发（fā）展趋势。例（lì）如以（yǐ）生物仿（fǎng）生学为设（shè）计基础的奥运会鸟巢建筑（zhù）、以泡沫理（lǐ）论为基础的（de）水立方（fāng）等（děng）。将大跨度空间钢结构的设计（jì）理念与现代（dài）技术向结合，不仅能是结构外观丰富多样，给人以（yǐ）眼前一亮的感觉，满足现代人的审美情趣（qù），而且结构形（xíng）式更（gèng）加科学、合理。

　　2.3现（xiàn）代预应力技术的运（yùn）用

　　在大跨度空间（jiān）钢（gāng）结构（gòu）建筑施工中，运（yùn）用现代预应（yīng）力（lì），可以提高钢材的（de）强度（dù），增加建（jiàn）筑的安全性。现代预应力（lì）是一种新（xīn）型的应用技术，在（zài）建筑中运用可以增强建筑的坚固性，延长建筑的使用年限。

　　2.4施工（gōng）技术难度大

　　大跨（kuà）度空间钢（gāng）结（jié）构建筑需要很多（duō）的（de）节（jiē）点支撑，为了（le）满（mǎn）足建（jiàn）筑的结构形式和坚固性（xìng），各种各样（yàng）的节点需要焊（hàn）接，是一个（gè）大（dà）工程。大型的（de）建筑工程（chéng），往往有上万（wàn）个构建，而（ér）且构建的大小、尺寸各不相同，加（jiā）大了（le）施工难度（dù）。而国（guó）家的重点工程建（jiàn）设对工程（chéng）的质（zhì）量有严格的要求，都（dōu）施（shī）工的精准度要求（qiú）高。

　　3、施工（gōng）中应重（chóng）点考虑的问题

　　3.1设计（jì）与制造技术（shù）的应（yīng）用（yòng）

　　随着科学技（jì）术在各（gè）个领域的（de）应用（yòng），建筑工程设计通常（cháng）也采用计算机（jī）制图工具，提高设计的（de）科学性和精准度。如CAD技术（shù）和CAM技（jì）术在钢（gāng）结构施工（gōng）建设中起辅助作用，它（tā）的运用为建（jiàn）筑提供三维空间和立（lì）体感，实现（xiàn）了图文之间的转换，减少设计（jì）的（de）误差，提高工（gōng）作效率。

　　3.2安装施（shī）工（gōng）仿真技术

　　在建筑施（shī）工中，通常忽视施工（gōng）中的安全隐患，而只关注建筑的使用性安全。但是，有些工程（chéng）在（zài）建筑过程中就能体现它的最大承（chéng）载（zǎi）负荷，尤其是大（dà）型的工程（chéng）建筑（zhù），大跨度空间（jiān）钢结构建筑就（jiù）是其中一（yī）种。因此（cǐ），应（yīng）该（gāi）足够重视施工过程中的安全问题，关注施工的质量，重视施工工人的安全。仿（fǎng）真模拟技术的运用是大跨（kuà）度空间钢结构建筑工（gōng）程的一项重要（yào）的措施，在施工过程中，关注（zhù）施工设备的（de）运（yùn）行情况，检查跨度和节点（diǎn）的准确度，对于结构安装和卸载等过程进（jìn）行仿真模拟，确保对整个施工过程的控制。

　　3.3选（xuǎn）用合理的安装方法（fǎ）

　　大（dà）跨度空间钢（gāng）结构技术复杂（zá），选用合适的施工技术和（hé）方法有利于（yú）建筑施工的安全（quán）。钢结构的（de）施工（gōng）建筑需要进行技术（shù）革新，选择满足（zú）经济、安全的要求（qiú）。在钢结构建筑发展迅速的（de）时代，工程师不断地创造（zào）了（le）各种高技术含量的施工技术，如整体滑移技（jì）术、高空（kōng）分榀组装等技术。根据（jù）施工的具体需要，选择符合要求（qiú）的（de）工程技（jì）术，从而使工程安装得到最大（dà）优化。

　　3.4厚板及管结构的（de）全（quán）位置焊接技术

　　在大跨（kuà）度空间钢结构施工中（zhōng），保证钢材间的高质（zhì）量焊（hàn）接对于提升整（zhěng）体结构稳定程度有关键性影响，直接（jiē）决定了（le）空间钢结构的使用年限。现（xiàn）代大（dà）跨度空间钢结构（gòu）设计时，为了尽（jìn）可能体现（xiàn）结构（gòu）的多样（yàng）化，往往采用不同类型、不同（tóng）尺寸（cùn）的钢（gāng）材（cái），这就给焊接（jiē）带来（lái）了较高（gāo）的难（nán）度（dù）。除此之外，在大跨（kuà）度空间钢结（jié）构（gòu）施工时（shí），需要面（miàn）临来自外界环境的多重因（yīn）素影响，例如（rú）温度变化（huà）、风速（sù）、湿度等，都会给焊接质量产生影响。为了解决上述问题，必须有针对性（xìng）的采用焊接工艺，确保每个焊头的施焊均匀和母（mǔ）材的（de）充分融合（hé）。