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06年會(huì)：大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展與施工技術(shù)

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:25:58 [收藏]
（上海寶冶建設(shè)有限公司 陳橋生）
    （上海寶冶建設(shè)有限公司 陳橋生）

    [摘要] 大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)是目前發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)類型，主要包括空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和張力結(jié)構(gòu)兩大類，其主要發(fā)展方向有張拉整體結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)、開(kāi)合結(jié)構(gòu)、折疊結(jié)構(gòu)等新型空間結(jié)構(gòu)。在經(jīng)濟(jì)、文化飛速發(fā)展的今天，大跨度建筑及作為其核心的空間結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r與施工技術(shù)水平是代表一個(gè)國(guó)家建筑科技水平的重要標(biāo)志之一。計(jì)算機(jī)的普及和有限元分析方法的廣泛運(yùn)用為空間結(jié)構(gòu)的加速發(fā)展創(chuàng)造了真正的條件，大跨度空間結(jié)構(gòu)造型越來(lái)越新穎，結(jié)構(gòu)體系越來(lái)越復(fù)雜，施工難度也越來(lái)越大，這無(wú)疑給我國(guó)工程技術(shù)人員提出了新的挑戰(zhàn)。本文通過(guò)南京奧林匹克體育中心主體育場(chǎng)鋼屋蓋工程，重點(diǎn)介紹了目前大跨度鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)與施工技術(shù)的研究方向。
    [關(guān)鍵詞] 大跨度空間結(jié)構(gòu) 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu) 張力結(jié)構(gòu) 張拉整體結(jié)構(gòu) 膜結(jié)構(gòu) 開(kāi)合結(jié)構(gòu) 折疊結(jié)構(gòu) 雜交結(jié)構(gòu) 施工技術(shù)

    1 前言
    空間結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)的形態(tài)呈三維狀態(tài)，在荷載作用下具有三維受力特性并呈空間工作的結(jié)構(gòu)?？臻g結(jié)構(gòu)與平面結(jié)構(gòu)相比具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用非常廣泛。特別是近年來(lái)，人們生活水平不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)、文化、體育事業(yè)不斷進(jìn)步，大大增強(qiáng)了社會(huì)對(duì)空間結(jié)構(gòu)尤其是大跨度高性能空間結(jié)構(gòu)的需求。在建筑技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，空間體系始終沒(méi)有停止其自身的發(fā)展，而且日益顯示出一般平面結(jié)構(gòu)無(wú)法比擬的豐富多彩和創(chuàng)造潛力，體現(xiàn)出大自然的美麗和神奇?？臻g結(jié)構(gòu)的卓越工作性能不僅僅表現(xiàn)在三維受力，而且還表現(xiàn)在通過(guò)合理的曲面形體來(lái)有效抵抗外荷載的作用。當(dāng)跨度增大時(shí)，空間結(jié)構(gòu)就愈能顯示出它們優(yōu)異的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。計(jì)算機(jī)的普及和有限元分析方法的廣泛運(yùn)用為空間結(jié)構(gòu)的加速發(fā)展創(chuàng)造了真正的條件，大跨度空間結(jié)構(gòu)造型越來(lái)越新穎，結(jié)構(gòu)體系越來(lái)越復(fù)雜，施工難度也越來(lái)越大，這無(wú)疑給我國(guó)工程技術(shù)人員提出了新的挑戰(zhàn)。
    2 大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展特點(diǎn)
    大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)主要是指網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)及其組合結(jié)構(gòu)(兩種或兩種以上不同建筑材料組成)和雜交結(jié)構(gòu)(兩種或兩種以上不同結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成)。這是一類結(jié)構(gòu)受力合理、 剛度大、重量輕、桿件單一、制作安裝方便的空間結(jié)構(gòu)體系，在近一二十年來(lái)獲得了蓬勃發(fā)展，其主要發(fā)展特點(diǎn)如下：
    2.1結(jié)構(gòu)形式靈活多變
    結(jié)構(gòu)形式的多樣化應(yīng)該是空間結(jié)構(gòu)最突出的優(yōu)點(diǎn)之一，空間結(jié)構(gòu)能以其豐富的外形來(lái)滿足使用功能與建筑造型的要求，從上世紀(jì)60年代網(wǎng)架在我國(guó)開(kāi)始獲得應(yīng)用以來(lái)，到80～90年代大、中、小跨度的網(wǎng)架幾乎已經(jīng)遍及各地，空間結(jié)構(gòu)形式靈活多變。近年來(lái)興建的大型公共建筑大多都采用了鋼管桿件直接匯交的管桁架結(jié)構(gòu)，它的外形豐富、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。對(duì)于空間結(jié)構(gòu)形式的變化，一方面是建筑上的需要，另一方面在技術(shù)上也能做到，因此世界各國(guó)正以較大的熱情進(jìn)行互相學(xué)習(xí)與應(yīng)用，預(yù)計(jì)今后還會(huì)有更大的發(fā)展，使空間結(jié)構(gòu)的造型更趨豐富多彩。
    2.2雜交結(jié)構(gòu)興起
    “雜交”結(jié)構(gòu)是由不同類型結(jié)構(gòu)組合而成的一種新的結(jié)構(gòu)體系，它有別于采用不同材料而組成的“組合”結(jié)構(gòu)。它最大的優(yōu)點(diǎn)是充分利用某種類型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)處來(lái)避免或抵消另一種與之組合的結(jié)構(gòu)的
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