摘要：大跨度钢结构目前应用最广的建筑结构类型，并且随着近几十年的发展，已经逐步走向成熟。但是，在整个大跨度钢结构施工的过程中，也有很多不可避免的问题。比如构件吊装的稳定性、强度、刚度以及结构的安全性等。如何设计合理的结构，选择一个最佳的施工方案是保证结构施工安全顺利进行的重要保障。本文介绍大跨度钢的力学原理及施工特点，对施工过程中的结构进行力学分析。
关键词：大跨度钢结构；结构分析；施工
大跨度钢结构自上个世纪五六十年代开始建造并不断发展，其结构形式逐渐趋向多样化。而随着经济的发展与社会的进步，大跨度钢结构已经成为我国发展最迅速、最活跃、最具特色的建筑类型之一。在建筑结构的设计工作中，对于现代大型和大跨度复杂钢结构，设计人员不仅需要重视结构的最终设计状态，而且更要关心结构的成型过程。施工技术人员也要了解结构的设计状态，以便选择正确的施工方法和程序，有时也要经过施工计算检验安装的结束状态是否达到结构的设计状态及满足设计要求。
一、力学概述与施工特点
1、力学概述。例如定期力学可分为以下3个方面：快速周期慢周期性；力学力学；超级慢周期性机械。而建筑施工动态力学环境属于慢类别。随着建筑结构变化，我们要分析力学分析，当他们工作状态稳定性的各种结构。通常的建筑施工，对于某些需要添加一些时间跨度结构支持系统，以及整合原有结构构成，使设计工作体系，最终成型结构吻合，详细计算和结构分析工作是不可缺少的，只有通过建立结构计算模型，以制定更好的施工计划。我们在大跨度钢结构，结构分析时，要不断改变，但是我们可以通过建造模型，最初几GuanJieDian让我们进行力学性能分析。
2、施工特点。大跨度钢结构刚度较高，因此这种结构可能发生变形，它可以大大减少我们从线性理论角度分析其结构，从而解决力学方程。大跨度钢结构、膜结构的网络结构，这种结构属于柔性抗剪抗弯能力低、配置主要依赖张力和张力分布。对于越来越多跨钢结构体，为了避免外来荷载变形通过自身结构的影响，分析这些理论具有非常重要的作用。通过分析半刚性结构更加灵活，结构刚性结构都不同，而且在夜间动力和有很大的区别。随着现在越来越广泛应用，设计师在建筑结构分析，必要时结合建筑和结构特点，分析方法应用到实际工程中，结构设计，确保施工质量和安全更稳定的施工。
二、大跨度钢结构施工力学分析
通常定期建筑力学，主要分为三部分：慢周期性力学力学；快速周期；超级慢周期性机械，包括建筑力学、结构力学、慢周期性变化可能静动态分析，其工作状态不同，其各种制度进行全面分析，研究机构可持续管理。根据具体情况，建筑结构施工过程需增加已知部分支撑系统，只选择跟原始结构融入统一对其建造过程结构分析研究。在大跨度钢结构施工期间，如果结构最终效果要根据不同开发阶段与符号，则需要对如下两个方面给予高度重视：施工结构的详细分析；施工结构的计算，以在将结构设计标准作为重要依据的基础上，确保施工方案的可行性、科学性，从而提高施工安全、稳定性。随着我国市场经济的快速发展，各种速度不断加剧，施工必须优先考虑的问题，如整体提升，平面桁架，体育场要注重数量，合理确定悬挂点位置，以确保各相关指标标准施工，以提高结构的整体稳定性。当前施工力学中采用较多的数据值方法主要有：①一般单元法。在单元不断增减的情况下，对区域变化进行分析，其存在的不足之处是需要对网格进行持续剖析的。②时变单元法。一般离散网格是不变化的，而是通过改变单元的方式，对求解区的变化进行分析，但其存在的不足之处是数值积分稳定性不强。③拓扑变化法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆求解区域的变化情况，一般是在拓扑园林的基础上进行分析的，而不足之处是时变次数比较少，则不会影响计算的有效性。由此可见，在我国各种工程不断增多的情况下，上面几种方法存在的不足之处，都是钢结构力学今后研究的重要内容。
三、大跨度钢结构施工过程的结构分析方法
1、力学原理分析。通常情况下，大跨度钢结构需要持续进行施工，因此其受力情况是一直变化的，前一阶段的位移、内力等都会给下一个阶段带来一定影响，需要对每个阶段的位移、内力等进行比较全面的分析，才能真正提高其施工安全性和可靠性。与此同时，在不同的阶段进行施工，其对应的指标是一直变化的：预应力；约束；温度等等，必须对其进行可靠跟踪，才能将其结构准确反映出来。随着我国建筑行业的快速发展，有限元的发展越来越快，如在进行混合运算时应对如下几种软件的合理应用：ANSYS；MLDAS等，可以大大提高各种结构形式的运算准确性。由此可见，上述平台的开发和研究是当前施工过程结构分析的重点，也是未来重要趋势之一。从力学分析的整体情况来看，运动过程的描述一般采用的是拉格朗日列式法来进行，通常在分析增量非线性时使用得比较多，可以对物体各个点的变化情况进行实时跟踪，以在与虚功原理相结合的基础上获得结构单元的切线刚度矩阵公式。结合上述矩阵公式，以左边转的方式可以获得相关公式，其中包括的参数有：位移向量；荷载向量。在实践施工中，结构如果发生变化，是工程施工必须加强控制的重点，如果构件增多，刚度矩阵也会发生极大变化，需要通过增量迭代的方式来对其计算，才能在以结构件增加前的结构状态为重要基础的情况下，将结构件增加后的状态作为其最终的状态，对于实现增加结构件给结构带来的影响的全面分析有着重要影响。所以在外界荷载出现变化时，结构外荷载也会发生相应的变化，如温度荷载的改变，需要将荷载的变化量增加到原有荷载列阵中并对其进行重新计算，才能真正了解其结构变化情况。
2、结构分析方法。当前新增构件主要存在几种情况，而其对应的原则也有四个：如果新增构件没有连接原来的构件，则新的节点坐标是节点的设计坐标；如果有新的节点出现，则其位置应在结构延长线的方向、相关节点来确定，才能确保其坐标未知的合理性；如果有新增构建存在，但没有新增相应的节点，则该构建的长度是这两个点之间对应的距离；如果有新增构建，但这两个构建的节点是一样的，则需要根据这两个点的具体情况来确定节点位置。因此在合理运用上述四个原则的情况下，对新增节点的坐标进行确定，需要结合相关公式并充分运用相关坐标、余弦值、节点数量等，才能真正保证新增节点坐标的准确性。从四个原则的实践应用情况来看，前两个原则主要是新增构建大小和建模是一样的时候比较常见，而后两个是在新增构建长度不断变化的情况下比较常用，即在施工过程中构建受到的影响，需要全面分析才能降低构件安装的难度。在新增构建和原有构建不相连的情况下，其具体计算应在设计坐标单元激活方式上来完成。
总之，施工力学的角度对大跨度钢结构的施工过程在各种施工项目中有着重要意义，不但可以使大跨度结构的施工稳定性得到提高，还能大大提高其施工安全性和可靠性。因此在我国建筑行业快速发展的新形势下，相关人员必须高度重视大跨度钢结构的施工过程受力情况，才能确保施工方案的可行性，从而促进施工质量全面提高。
参考文献
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[4]陈才国，宋林新.大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计分析方法[J].四川大学学报：工程科学版，2016，(10).
论文作者:范振伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/31
标签：结构论文; 钢结构论文; 力学论文; 大跨度论文; 节点论文; 荷载论文; 过程论文; 《基层建设》2017年第21期论文;