弦支穹顶结构是在克服了单层网壳和索穹顶结构的缺点,继承了其优点的基础上发展起来的,并被广认可和应用的一种新型预应力大跨度结构体系。在分析提出背景和力学原理的基础上,简述了国内外对弦支穹顶结构形态分析、优化设计、静动力性能和施工控制理论等方面的研究现状,并对其各种研究方法的特点进行了分析总结; 介绍了天保中心大堂屋盖、2008 奥运会羽毛球馆、济南奥体中心体育馆等典型弦支穹顶工程应用; 提出了温度效应研究、考虑索撑节点滑移摩擦的动力反应分析、索力的测试及其补偿技术、超大跨度弦支穹顶设计理论等5 项亟待解决关键课题,为进一步研究其结构性能和施工控制值理论创造了一定的条件和提供资料参考。
随着钢结构工程施工技术的进步,钢结构工程的起吊技术不断进步,其中整体提升技术以效率高、成本低而得到广泛应用,本文重点结合施工工程详细介绍了整体提升与高空滑移相接合的施工工艺的主要技术和控制措施,以及整个施工过程的仿真分析方法、施工过程中相关土建结构的加固方法和施工安全防护措施等。
随着我国钢结构事业的蓬勃发展,越来越多新的空间结构体系在工程中得到应用。成都世纪城新国际会展中心采用了预应力空间钢管桁架结构,本文将对该结构体系的设计和施工进行阐述。
由于网架结构属屋面结构,施工位置一般比较高,面积比较大,通常施工区域下方都有机械设备、其它结构等,造成施工难度大。选择合理的施工方法,制定详细的施工方案对于工程进度、施工费用来说意义重大。就目前来讲,网架施工一般有三种方法:整体预升法、高空滑移法和高空散装法。
上海旗忠森林体育城网球中心主赛场在国内首次采用可开启式钢结构屋面。施工中采用了“一点吊装、平面滑移“的技术进行安装,即采取同一固定点吊装,先将分段钢环梁利用环梁轨道和液压顶推设备滑移,分段逐步滑移和顶推、逐步拼接,直至钢环梁合拢。将合拢后的钢环梁和环梁轨道作为滑移底座,按对称、平衡的顺序将每片钢叶瓣分别吊装至安装平台上,再次利用钢环梁、环梁轨道和液压顶推滑移设备,将8 片钢叶瓣逐步安装到位。该项技术的成功应用确保了主赛场钢结构屋顶安装的同时,为裙房结构同步施工提高了工作面,大大缩短了工程建设周期,保证了施工进度、质量、安全。
钢结构检测在提升单项检测技术的同时,注重发展和实现专业间的一体化,完善了成套的钢结构检测技术,包括钢材力学性能检测(拉伸、弯曲、冲击、硬度)、钢结构紧固件力学性能检测(抗滑移系数、轴力)、钢材金相检测分析(显微组织分析、显微硬度测试)、钢材化学成分分析、钢结构无损检测、钢结构应力测试和监控、涂料检测等成套检测技术。
从近年的发展看,钢结构工程将日趋大型化、复杂化,单一的安装方法可能不再适应工程的需要,一个工程中往往采用多种不同的安装技术,安装方法在朝集成化的方向发展。正在施工的深圳机场T3航站楼指廊钢结构,就采用了“高空原位单元安装法”及“胎架滑移安装法”;深圳湾体育中心(春茧)则综合了“高空原位单元安装法”及“整体提升法”。可见,具体实践中,应结合不同部位的结构形式及施工条件等因素,通过不同安装技术合理的组合应用,去成功完成超大型、超大跨度钢结构的安装。以下先简要说明上述四种常用安装方法的适用条件及技术要点,再联系工程实例介绍这些安装方法的具体应用。
本文为某候车厅的支撑架设计。支撑架在整个屋盖桁架施工过程中起着十分重要的作用,在桁架拼装阶段,所有荷载都由支撑架承担,支撑架计算应与屋盖设计、分段重量及高度进行全方位优化选择,本工程大跨钢结构支撑体系经过精心的方案设计,并结合工程现场施工特点,采取了严格的施工组织管理,克服了种种不利因素,屋盖钢结构施工,共分九个高空作业单元进行拼装滑移,历时近四十天,未出现异常情况,支撑体系的整体性、稳定性、刚度强度均保持良好。它不但保证了工期及整体效益,也对大跨度钢结构支撑体系安全提供了宝贵的施工经验。
正在兴建的昆明新机场航站楼是继“鸟巢”、广州新电视塔等重大工程后,又一钢结构建筑经典之作。此项工程成功地在钢结构建筑中采用了钢网架斜坡式同步整体滑移技术和电脑模拟预拼装技术,标志着我国建筑钢结构技术迈入世界先进行列。