关键词：大跨度钢结构；钢结构；施工技术
随着国家经济实力的增强和社会发展，体育场馆、候机大厅、大跨工业厂房、会展中心、剧院等公共建筑、大型工业等大跨度钢结构的建筑应运而生，钢结构得到了前所未有的飞速发展，并且获得了广泛的应用。大跨度钢结构建造过程中施工技术是至关重要的，科学的施工过程和合理的施工方案分析才能保证结构的安全、经济。
1.大跨度空间钢结构施工的基本特征
1.1材料强度高、厚度大
随着跨度的增加，结构材料受到的力学作用呈现几何增长，对材料的力学性能提出较高的要求。当前的大跨度空间钢结构已经不满足30m的跨度下限要求，向着更大跨度发展，为了保证结构的稳定性和可靠性，需要对材料的进行精心选择，选择具有较高强度的材料作为建筑构件的主体材料。同时，应该保证材料具有一定的尺寸厚度，从而实现对建筑物载荷的稳定支撑。
1.2空间结构日趋多样化
目前，大跨度空间结构已经不能满足于基本的空间造型，在满足场内空间需求的同时，其结构形式正日趋多样化，借助仿生学等灵感设计的新型空间钢结构形式不断的涌现，极大地丰富了空间结构的形式，实现空间结构的多样化提升，为人们提供大量的造型美观、结构合理的大跨度建筑。
1.3设计难度大
与普通的建筑结构形式相比，大跨度空间结构需要由数量众多的杆件构成，存在数量极为庞大的节点，如果杆件的空间位置发生偏差或某个节点的连接情况出现问题，将会导致整个结构受到影响，无法实现可靠的力学传递，造成整个钢结构的失稳，造成的危害是极为严重的。所以，此类结构的设计都是需要经过反复的计算和验证的。近些年，得益于计算机技术的发展，可以借助模拟软件实现对结构稳定性的仿真验证，大幅度提高了设计的效率和质量，对设计工作起到一定的辅助和简化作用。
1.4构件的安装精度要求高
与常规结构形式相比，大跨度空间钢结构缺乏中间区域的力学支撑，需要借助复杂的结构实现力学的有效传递。在力学的传递过程中，需要结构的各构件位置合理、连接精确，否则将导致力学传递受阻，造成结构的损坏或失衡。因此，该种结构形式对构件的安装精度要求较高，应保证构件的空间位置准确、焊接质量达标，能够形成合理的钢结构整体，发挥稳定的承载效果。
2.现代大跨度空间钢结构施工技术
2.1高空散装技术
高空散装法是把全部部件先进行区分，随后在高空进行一一对接，最后拼接成完整构造的施工方法，这种施工方法可以充分利用高空悬挑以及满堂支撑的方式进行对接。现在国内比较流行的就是满堂支撑法，因为这种方法非常适合节点众多的网状构造，同时对起重机器的要求也不高，但支撑搭建会占用很大一部分材料。
2.2高空滑移技术
该技术是指建筑结构整体或者结构单元在通过拼装方式应用对其组装成型，之后再根据之前设计好的滑轨进行滑移，并将构件滑移到制定位置后进行拼装的一种技术。对于该滑移技术来说，其主要具有两种方式，即单条滑移法以及逐条累计滑移法。而根据其在滑移中所存在摩擦方式的不同，也可以将其分为滚动式摩擦与滑动式摩擦这两种方式。此外，对于该种方式来说，其进行滑移一般是在框架与圈梁完成后才能够正式进行的，能够较好的起到缩短工期的作用。此外，该种技术对于施工过程中设备也具有着较低的要求，这也会使实际施工所具有的限制较小。
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2.3拆装折叠安装技术。网壳类穹顶构架建造中最常用的方法就是拆装折叠安装法，这类方法是把穹顶的立体构造看作为环向捆绑作用与径向支撑作用的结合。其施工技能的基础思维是，首先把网壳的一部分撑杆去掉，让其变成一个机动性构造，而后网壳构造便可以在地面折叠铺开，进而降低了安装的高空距离，最后在提升机器的帮助下把构架提升到预定方位，最后将拆卸下来的部件安装全，这样能动的构架又变回了之前静定结构。
2.4整体安装施工技术
对于该技术来说，其是指现代空间钢结构在地面以及台架上施工完成之后，再将整体运输到设计位置的一种技术。一般来说，现今施工中应用较多的整体安装方式主要有顶升安装法、提升安装法以及整体吊装法这几种。同传统散装方式相比，该技术具有着以下优点：第一，其安装中所需临时支撑点较少；第二，主要在地面完成整体的安装工作，能够大大降低施工过程中的整体施工量；第三，该种安装方式可以同下部工程同时进行施工，以此对于施工工期来说也具有着较好的缩短作用。在使用该种方式开展整体安装时，则具有着以下因素：首先，来自边界条件与结构体系的影响；其次，来自提升支点布置与数量的影响；最后，是顶升与提升过程中同步情况的影响。
3.大跨度空间钢结构施工技术的分析方式
3.1非线性有限元施工理论
在施工力学分析中，所表现出特征往往都边界约束同质量矩阵等具有着较为密切的关系。根据多阶段施工分析理论可以了解到，对于结构施工分析的过程也就是建筑受力结构成型的一个过程，需要能够对整个施工过程中的分阶段特征进行充分的考虑。一般来说，需要将不同施工阶段的时间作为变量后再将不同阶段同其良好符合的结构、约束条件以及荷载等进行加入，并在分别计算的基础上将前一阶段对于内力与变形情况的计算结果作为后续施工环节的初始条件，并在不同步骤数据的计算、分析直到结构成型。
3.2多节段施工理论计算方式
对于现代大跨度结构施工来说，根据施工步骤的不同而可以分为较多的阶段，且其中结构又可以根据阶段的不同而分为很多个单元，即从第一阶段的一单元之后，在每一个后续阶段中都会增加一个新的安装单元。从这种特点我们则可以了解到，在整个结构施工的过程中，其中的每一个阶段都是由一定数量的基元方程组成的，并可以从这里最终获得施工分析的理论计算方式。
3.3多阶段累积滑移施工
对于滑移施工方式来说，则需要根据所使用施工工艺的不同将其分为分块计算模型与累积计算模型这两种模型。在此过程中，如果滑移单位在支架拼接后滑移出支架，其则会在约束条件的影响下在竖向位置也会出现位移情况，并同前一结构实现连接。根据这种特征，我们则可以了解到，其中单个拼装单元对于位移情况来说不会产生影响，前后阶段所存在的差异往往是从整体结构拼装角度来说的。此外，由于两者往往具有着不协调的变形情况，就需要我们在实际计算时必须考虑到前一个滑移单元对 于后一个滑移单元的影响，这就是累积计算模型。
结束语：
大跨度空间钢结构具有造型美观、形式多样化、经济性好等优点，日益受到广大建筑设计师们的青睐。相对来说，我国大跨度钢结构施工基础较薄弱，在施工过程中，需要加强施工技术管理，确保工程质量。
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作者简介：姓名：闵柯，性别：男，出生年月：1983年1月，籍贯：河南汝州人，学历：本科学历，职称:中级，研究方向：土木工程，从事工作:土木工程勘察设计。
论文作者:闵柯
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/17
标签：钢结构论文; 结构论文; 大跨度论文; 空间论文; 施工技术论文; 方式论文; 过程中论文; 《防护工程》2019年第3期论文;