學(xué)習(xí)小結(jié)：大跨空間結(jié)構(gòu)

1、施工技術(shù)：大跨空間結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)小結(jié)國(guó)培學(xué)員：SXF大跨度空間結(jié)構(gòu)是國(guó)家建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。世界各國(guó)對(duì)空間結(jié)構(gòu)的研究和發(fā)展都極為重視，例如國(guó)際性的博覽會(huì)、奧運(yùn)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)等，各國(guó)都以新型的空間結(jié)構(gòu)來(lái)展示本國(guó)的建筑科學(xué)技術(shù)水平，空間結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家建筑技術(shù)水平高低的標(biāo)志之一。隨著科技水平的提高，我國(guó)空間結(jié)構(gòu)理論分析近年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，計(jì)算方法由連續(xù)化分析到離散化分析，由近似計(jì)算到精確分析，由等效靜力分析到直接動(dòng)力分析，由線性分析到非線性分析。研究方法向理論、試驗(yàn)與大量計(jì)算機(jī)分析相結(jié)合的方向發(fā)展。近年來(lái)，由于現(xiàn)代技術(shù)的支撐和新型材料的加盟，網(wǎng)架、網(wǎng)殼、管桁結(jié)構(gòu)等大跨空間鋼結(jié)構(gòu)獲

2、得了廣泛應(yīng)用。然而，要保證大跨空間鋼結(jié)構(gòu)得以健康發(fā)展，還必須加快一系列空間結(jié)構(gòu)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)資質(zhì)認(rèn)證與管理，提升大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作、安裝水平。上世紀(jì)60年代網(wǎng)架在我國(guó)開(kāi)始獲得應(yīng)用以來(lái)，到8090年代大、中、小跨度的網(wǎng)架幾乎已遍及各地。以1990年北京亞運(yùn)會(huì)為例，興建的場(chǎng)館中有7個(gè)館采用了網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。在此期間機(jī)械、汽車、化工、輕工等行業(yè)先后興建許多大面積工業(yè)廠房，也大量采用了多種形式的大跨空間鋼結(jié)構(gòu)。近年來(lái)興建的大型公共建筑大多采用了鋼管桿件直接匯交的管桁結(jié)構(gòu)，它們外型豐富、結(jié)構(gòu)輕巧、傳力簡(jiǎn)捷、制作安裝方便、經(jīng)濟(jì)效果好，是當(dāng)前應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)體系。據(jù)專家介紹，在大跨

3、度空間結(jié)構(gòu)中引入現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)，不僅使結(jié)構(gòu)體形更為豐富而且也使其先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性得到充分展示。通過(guò)適當(dāng)配置拉索，使結(jié)構(gòu)獲得新的中間彈性支點(diǎn)或使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生與外載作用反向的內(nèi)力和撓度而卸載，前者即為斜拉結(jié)構(gòu)體系，后者則為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系這一類“雜交”結(jié)構(gòu)體系改善了原結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，降低內(nèi)力峰值，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果明顯提高。目前我國(guó)已在80余項(xiàng)大跨空間鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)。弓式支架結(jié)構(gòu)是我國(guó)科技人員研制開(kāi)發(fā)的一種新型預(yù)應(yīng)力空間鋼結(jié)構(gòu)，它具有傳力明確、自重較輕、施工快捷以及可拆卸的特點(diǎn)，既可用于永久性建筑也可用于可拆卸的臨時(shí)性建筑，還具有應(yīng)用于開(kāi)啟式屋蓋結(jié)構(gòu)的可能。目前許多高校對(duì)索托

4、結(jié)構(gòu)、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)等以高強(qiáng)鋼索與鋼材為主承重結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)新體系，正在進(jìn)行理論研究，積極準(zhǔn)備工程實(shí)踐，可以預(yù)期新型的預(yù)應(yīng)力大跨空間鋼結(jié)構(gòu)不久將涌現(xiàn)在各類建筑中。結(jié)構(gòu)新材料的應(yīng)用進(jìn)一步推動(dòng)了大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。在普通碳素鋼獲得大量應(yīng)用的同時(shí)，不銹鋼、鋁合金、膜材也在許多大跨度建筑中獲得了應(yīng)用。國(guó)際上已有許多專業(yè)生產(chǎn)公司建成了較多的鋁合金結(jié)構(gòu)。我國(guó)天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、上?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)集團(tuán)、中國(guó)建筑科學(xué)研究院等已開(kāi)始進(jìn)行基礎(chǔ)性研究和工程實(shí)踐，積極進(jìn)行產(chǎn)品研制、開(kāi)發(fā)。不銹鋼材料（含銘量12%的鐵基耐蝕合金）是隨著對(duì)裝飾與防腐要求的提高而在空間結(jié)構(gòu)中獲得應(yīng)用的，它集裝飾、受力、防腐于一體的特點(diǎn)倍受青睞。鑒

5、于目前不銹鋼材料的價(jià)格遠(yuǎn)高于普通鋼材，近年來(lái)一些單位已研制成功在普通碳素鋼管基礎(chǔ)上外包不銹鋼皮而形成的復(fù)合技術(shù)，開(kāi)發(fā)由不銹鋼復(fù)合鋼管網(wǎng)架，并進(jìn)行了一些工程實(shí)踐。既保持了不銹鋼與普通碳素鋼的優(yōu)點(diǎn)，又大幅度降低造價(jià)，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。膜結(jié)構(gòu)是當(dāng)前我國(guó)正在興起的一種空間結(jié)構(gòu)，其中應(yīng)用較多的是張力膜結(jié)構(gòu)。這是一種以玻璃纖維織物或聚酯纖維織物為基層，以聚四氟乙烯或PVC為涂層的膜材與不同類型的支承體系間的組合，而其支承體系可為索一支柱或索一桿結(jié)構(gòu)，它們常在膜材獲得預(yù)應(yīng)力后協(xié)同工作。支承體系也可采用桿系結(jié)構(gòu)，如空間桁架、網(wǎng)殼等，即剛性骨架支承張力膜結(jié)構(gòu)。因此膜結(jié)構(gòu)的支承體系仍屬各類空間鋼結(jié)構(gòu)的范疇

6、。膜結(jié)構(gòu)的興起為空間鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展提供了更廣闊的空間。計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步為大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展也創(chuàng)造了有利條件。近年來(lái)計(jì)算技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，許多單位研制開(kāi)發(fā)了商品化專用設(shè)計(jì)程序，它們都是建立在理論研究與大量工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上而推向市場(chǎng)的。它們一般都具有完善的前后處理功能，可在微機(jī)上進(jìn)行復(fù)雜的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。有的軟件除用于空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)外，也可用于索、桿、梁體系的設(shè)計(jì)分析。這些程序的推由為大跨空間鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有效手段，也為大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。其中不少軟件曾在國(guó)內(nèi)許多大型空間鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用。在大跨空間鋼結(jié)構(gòu)獲得迅猛發(fā)展之際，強(qiáng)化質(zhì)量管理，加快制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提

7、升企業(yè)管理水平提到了重要議事日程。目前與大跨空間鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范已逐步趨于完善。如鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，經(jīng)過(guò)修改后將進(jìn)一步完善，使管桁等大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更有依據(jù)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程的編制將使網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工建立在更為可靠的基礎(chǔ)上。其他各類規(guī)程、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等正在制定或逐步完善之中。目前我國(guó)從事大跨鋼結(jié)構(gòu)制作的企業(yè)技術(shù)裝備、技術(shù)水平和人員技術(shù)素質(zhì)良莠不齊，有些不具備設(shè)計(jì)、施工資質(zhì)的企業(yè)，以不正當(dāng)?shù)氖侄巍⒌土膬r(jià)格活躍在建筑市場(chǎng)，擾亂了正常的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)秩序。由他們承建的工程往往留下質(zhì)量隱患，一遇突發(fā)情況常易釀成重大工程事故。為此有關(guān)主管部門必須加強(qiáng)審查、審核，從事大跨鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作安裝的企業(yè)必須具有國(guó)家技術(shù)監(jiān)督部門資質(zhì)論證機(jī)構(gòu)發(fā)放的資質(zhì)證書，建立健全企業(yè)的質(zhì)量保證體系，對(duì)產(chǎn)品形成的每一道環(huán)節(jié)都能有效地進(jìn)行質(zhì)量控制；有關(guān)人員則必須進(jìn)行相關(guān)考核并具有上崗證書。隨著理論研究