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1)当前现代大跨度空间钢结构的结构形式较多,其结构形式正不断创新、发展,主

要朝各类结构的组合形式发展。其中,奥运会羽毛球馆以世界跨度最大的弦支穹顶作为钢结
构,而广州国际会展中心以张弦桁架作为钢结构。水立方以泡沫理论式多面体空间钢架结构,
而鸟巢主要以复杂的空间桁架作为钢结构。

 

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2)以仿生态建筑作为现代空间钢结构,空间钢结构包括铸钢节点、锻钢节点、球铰节

点等,其节点形式多种多样,使得建筑形式更为丰富。

 

  

2.1.3 钢结构构件数量及截面种类多、设计难度大。大型工程的构件较多,甚至是由几万

个、十多万个构件组成,该构件的截面形式、尺寸和长度各不相同,导致施工单位放样难度
加大,尤其是部分弯扭构件必须通过试验与研究才能完成。

 

  

2.2 大跨度空间钢结构施工技术的新特点 

  

2.2.1 构件精确度要求高、焊接施工技术工作量大、难度高。 

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1)由于大部分大跨度空间钢结构的建筑工程为国家重点工程,其施工质量标准较高。

因此,必须保证空间钢结构的构件部分精度较高,才能确保工程的施工质量满足工程标准。
其中,大部分焊缝的施工质量要求为一级焊缝,严重影响工程的施工难度。

 

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2)在进行工程施工时,可以通过预拼装及大量的焊接工作来确保施工精度,结合、

借鉴国外的先进施工技术进行施工,可以有效地完成工程的施工质量目标,包括钢结构大
跨度及钢结构创新,从而保证工程施工的安全性及建筑工程的经济效益。

 

  

2.2.2 结合预应力技术。预应力钢结构是指采用预加应力调整钢结构的内力分布,通过

向钢结构施加荷载,可以有效地增强材料强度,并扩大结构刚度。其中,预应力钢结构采用
预加力将钢结构的受力状态改变,并将内力峰值降低。预加力可以将作用在构件上的内部荷
载相互平衡,可以有效地将构件的截面积减小,便于减少用钢量。另外,采用预加应力,将
钢结构中的钢材的拉、压强度在同一构件中充分发挥并利用,便于加强钢结构的弹性承载能
力。通过采用共同抵抗外荷载作用,将钢结构中的刚性拱与柔性索结合起来,可以有效地提
高高强钢索的抗拉性能,并充分利用拱的压弯能力,提高预应力钢结构的工程施工质量。

 

  

3 大跨度空间钢结构的施工技术方法分类 

  

3.1 高空原位单元安装法 

  高空原位单元安装法,根据高空原位散装法进行改变、发展形成。散装法首先将构件放
置于设计位置后,再进行安装。进行散装安装时,应当为施工人员布置高空操作平台及高空
搁置平台,首先通过设置满堂作为支撑,然后再在平台上展开施工。另外,单元安装法主要
是把空间钢结构分别划分为多个部分,将各个部分分成单元,进行吊装。

   单元安装法

主要通过合理划分吊装单元,首先,其单元的大小视选用的起重机能力和结构形式而定。其
次,对于空间梁柱结构,可以在反弯点位置设置净分段;相对于网架结构及网壳结构来说
可以以分块单元或分条单元的形式,形成稳定性强、刚度强、强度足够的空间钢结构,必须
确保结构的强度,便于构件在进行安装时避免发生不可逆的塑性变形,从而影响施工质量
通过将若干单元在工厂预拼接,保证现场单元的顺利拼接,提高施工质量。

 

  将高空原位单元安装法与散装法进行对比,单元安装法中的施工工序主要为焊接工序、
拼接工序,而且大部分工序主要都是在工厂、地面施工,在保障工程的施工质量的同时,不
断提高工程的施工速度,进而可以有效地加快工程的施工效率。此外,采用高空原位单元安
装法可以减少临时支撑,进而有利于企业降低施工成本,提高其经济效益。

 

  

3.2 滑移施工法 

  只有确保钢结构的类型规范、整齐、规则化,才能使用滑移施工法,例如圆形结构或长
方形结构。另外,必须确保主桁架结构的一致性,支撑轴线规范、整齐。其中,滑移施工法主
要用于土建结构、支撑柱等情况,可以有效地降低施工承包;当施工场地较小时,只能在部
分区域内进行构件组装与吊装。