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06年會：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)、開合結(jié)構(gòu)、折疊結(jié)構(gòu)等新型空間結(jié)構(gòu)。在經(jīng)濟、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)展狀況與施工技術(shù)水平是代表一個國家建筑科技水平的重要標志之一。計算機的普及和有限元分析方法的廣泛運用為空間結(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)造型越來越新穎，結(jié)構(gòu)體系越來越復(fù)雜，施工難度也越來越大，這無疑給我國工程技術(shù)人員提出了新的挑戰(zhàn)。本文通過南京奧林匹克體育中心主體育場鋼屋蓋工程，重點介紹了目前大跨度鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢與施工技術(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)。空間結(jié)構(gòu)與平面結(jié)構(gòu)相比具有很多獨特的優(yōu)點，國內(nèi)外應(yīng)用非常廣泛。特別是近年來，人們生活水平不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)、文化、體育事業(yè)不斷進步，大大增強了社會對空間結(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)展的過程中，空間體系始終沒有停止其自身的發(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。空間結(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)在通過合理的曲面形體來有效抵抗外荷載的作用。當(dāng)跨度增大時，空間結(jié)構(gòu)就愈能顯示出它們優(yōu)異的技術(shù)經(jīng)濟性能。計算機的普及和有限元分析方法的廣泛運用為空間結(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)造型越來越新穎，結(jié)構(gòu)體系越來越復(fù)雜，施工難度也越來越大，這無疑給我國工程技術(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
    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，在近一二十年來獲得了蓬勃發(fā)展，其主要發(fā)展特點如下：
    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)點之一，空間結(jié)構(gòu)能以其豐富的外形來滿足使用功能與建筑造型的要求，從上世紀60年代網(wǎng)架在我國開始獲得應(yīng)用以來，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，傳力簡捷、制作安裝方便、經(jīng)濟效果好，是當(dāng)前應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)體系。對于空間結(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，因此世界各國正以較大的熱情進行互相學(xué)習(xí)與應(yīng)用，預(yù)計今后還會有更大的發(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)點是充分利用某種類型結(jié)構(gòu)的長處來避免或抵消另一種與之組合的結(jié)構(gòu)的
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