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06年會(huì )：大跨度空間鋼結構的發(fā)展與施工技術(shù)

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:25:58 [收藏]
（上海寶冶建設有限公司 陳橋生）
    （上海寶冶建設有限公司 陳橋生）

    [摘要] 大跨度空間鋼結構是目前發(fā)展最快的結構類(lèi)型，主要包括空間網(wǎng)格結構和張力結構兩大類(lèi)，其主要發(fā)展方向有張拉整體結構、膜結構、開(kāi)合結構、折疊結構等新型空間結構。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構技術(shù)的發(fā)展狀況與施工技術(shù)水平是代表一個(gè)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構的加速發(fā)展創(chuàng )造了真正的條件，大跨度空間結構造型越來(lái)越新穎，結構體系越來(lái)越復雜，施工難度也越來(lái)越大，這無(wú)疑給我國工程技術(shù)人員提出了新的挑戰。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構的發(fā)展趨勢與施工技術(shù)的研究方向。
    [關(guān)鍵詞] 大跨度空間結構 空間網(wǎng)格結構 張力結構 張拉整體結構 膜結構 開(kāi)合結構 折疊結構 雜交結構 施工技術(shù)

    1 前言
    空間結構是指結構的形態(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構?？臻g結構與平面結構相比具有很多獨特的優(yōu)點(diǎn)，國內外應用非常廣泛。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，大大增強了社會(huì )對空間結構尤其是大跨度高性能空間結構的需求。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構無(wú)法比擬的豐富多彩和創(chuàng )造潛力，體現出大自然的美麗和神奇?？臻g結構的卓越工作性能不僅僅表現在三維受力，而且還表現在通過(guò)合理的曲面形體來(lái)有效抵抗外荷載的作用。當跨度增大時(shí)，空間結構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構的加速發(fā)展創(chuàng )造了真正的條件，大跨度空間結構造型越來(lái)越新穎，結構體系越來(lái)越復雜，施工難度也越來(lái)越大，這無(wú)疑給我國工程技術(shù)人員提出了新的挑戰。
    2 大跨度空間鋼結構的發(fā)展特點(diǎn)
    大跨度空間鋼結構主要是指網(wǎng)架、網(wǎng)殼結構及其組合結構(兩種或兩種以上不同建筑材料組成)和雜交結構(兩種或兩種以上不同結構形式構成)。這是一類(lèi)結構受力合理、 剛度大、重量輕、桿件單一、制作安裝方便的空間結構體系，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結構形式靈活多變
    結構形式的多樣化應該是空間結構最突出的優(yōu)點(diǎn)之一，空間結構能以其豐富的外形來(lái)滿(mǎn)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(kāi)始獲得應用以來(lái)，到80～90年代大、中、小跨度的網(wǎng)架幾乎已經(jīng)遍及各地，空間結構形式靈活多變。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構，它的外形豐富、結構輕巧，傳力簡(jiǎn)捷、制作安裝方便、經(jīng)濟效果好，是當前應用較多的一種結構體系。對于空間結構形式的變化，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(jìn)行互相學(xué)習與應用，預計今后還會(huì )有更大的發(fā)展，使空間結構的造型更趨豐富多彩。
    2.2雜交結構興起
    “雜交”結構是由不同類(lèi)型結構組合而成的一種新的結構體系，它有別于采用不同材料而組成的“組合”結構。它最大的優(yōu)點(diǎn)是充分利用某種類(lèi)型結構的長(cháng)處來(lái)避免或抵消另一種與之組合的結構的
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