正六边形平面弦支穹顶结构施工技术
六边形铜瓦穹顶饰面及安装技术
六边形铜瓦穹顶饰面及安装技术
尹义松;许立文;魏彦磊
【期刊名称】《天津建设科技》
【年(卷),期】2013(023)001
【摘要】穹顶金属饰面大部分方板或条状板进行拼装,采用六边形铜板拼装成穹顶在国内尚无案例.文章结合实际工程特点和难点,通过深化设计及创新、施工实践,解决了六边形铜瓦拼装的穹顶饰面的各种问题,介绍了六边形铜板穹顶饰面的加工及安装工艺,创新了穹顶饰面技术.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】尹义松;许立文;魏彦磊
【作者单位】中国建筑第八工程局有限公司天津分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU758.11
【相关文献】
1.ACP1000技术核电机组安全壳穹顶管道安装技术
2.正六边形平面弦支穹顶结构施工技术
3.AP1000核电核岛安全壳穹顶喷淋管道安装技术
4.机电安装技术在大跨度玻璃穹顶建筑工程中的应用
5.高空钢结构穹顶独立格构支撑平台辅助安装技术应用
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几个大跨度弦支穹顶结构的比较与分析
几个大跨度弦支穹顶结构的比较与分析汇报内容一、弦支穹顶的结构特点二、结构组成对比与分析三、施工方案对比与分析四、小结一、弦支穹顶的结构特点结构特点弦支穹顶结构又称之为索承网壳结构，是传统的单层或双层网壳结构和索穹顶结构结合的衍生物，它综合了单层网壳和索穹顶结构优良性能于一体，是一个由单层或双层网壳代替索穹顶的上层索网后形成的一种新型杂交结构。
弦支穹顶结构通过下层索系、上层刚性网壳和竖向撑杆共同工作而承受外部荷载，结构通过对下层索系（径向索和环向索）施加预应力而为结构提供足够的竖向刚度，并在结构内形成水平作用自平衡的结构体系。
二、结构组成对比与分析典型工程近几年来国内对弦支穹顶结构进行了比较多的理论分析和试验研究，已经建成的弦支穹顶结构也不少，近几年建成的有：武汉体育中心体育馆(115X135m)、济南奥体中心体育馆（122m)、常州体育会展中心体育馆(120X80m)、北京工业大学体育馆（93m）、三亚体育中心体育馆（76m）、安徽大学体育馆(76.2m）等，我有幸参与了其中四个工程的施工。
这里将对其中体系、外形、施工方法上均有代表性的三个工程的施工技术做一个简要介绍。
安徽大学体育馆钢屋盖平面为边长44m的正六边形，对边距离为76.2m，正六边形柱网外接圆直径为88m，最大挑檐长度6m，屋盖最大高度11.55m；屋盖中央设置边长12m正六边形的采光玻璃天窗。
屋盖上层为箱型构件的正交正放网壳（中间采光顶为凯威特型），下层索系为4道环索、6道径索和撑杆组成，六边形的每边设置6个支座，在采光顶的正六边形周围和结构外沿正六边形周围分别各设置了一圈封闭的三管桁架，外沿的封闭桁架。
以人为本科技为先精工钢构集团JINGGONG STEEL GROUP 安徽大学体育馆斜拉杆斜脊梁撑杆环索以人为本科技为先安徽大学体育馆＋＋单层网壳支承索系与撑杆边缘支撑构件以人为本科技为先常州体育馆体育馆平面为椭圆形，长轴为120米，短轴80米，屋盖矢高23米。
弦支穹顶结构施工技术及施工全过程模拟措施分析
弦支穹顶结构施工技术及施工全过程模拟措施分析作者：何彦林来源：《现代装饰·理论》2012年第09期摘要：本文以弦支穹顶结构施工为研究对象，从弦支穹顶结构施工技术分析以及弦支穹顶结构施工全过程模拟措施分析这两个方面入手，围绕这一问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了该计算模拟与模拟计算方式在针对弦支穹顶结构施工进行稳定且精确控制的过程中所起到的重要作用与意义。
关键词：弦支穹顶；结构施工；全过程；模拟；技术；措施；分析在当前技术条件支持下，弦支穹顶结构施工应用最普遍与成熟的方式即为张拉预应力索结构施工技术，这一点是毫无疑问的。
换句话来说，弦支穹顶结构施工阶段分析的重点内容在于对张拉全过程的分析。
然而当前的实际情况在于：相关研究学者有关张拉过程的分析并未能够深入考虑施工全过程模拟相对于施工工艺的影响，并且有关张拉机理的研究也存在较为显著的缺失，以上问题均直接导致了所确定拉张模拟算法无法完全与工程实际相契合。
本文基于对弦支穹顶结构施工技术的分析，提出了包括施工顺序、预应力张拉施加形式、临时支撑系统以及预应力张拉形式在内的四大关键施工环节模拟参数，并借助于有限元分析方式构建相应的时变模型与计算程序，现对其做详细分析与说明。
一弦支穹顶结构施工技术分析大量工程实践研究结果表明：从某种角度上来说，弦支穹顶结构施工阶段的受力状态与施工技术存在着极为密切的联系，针对施工阶段张拉全过程进行模拟分析的前提在于对现阶段弦支穹顶结构施工技术做出合理分析与研究。
具体而言，应当重点关注以下几个方面的问题：①施工顺序：包括杆件拼装、结构张拉以及结构吊装这三个方面；②预应力张拉施加形式：包括张拉环向索、张拉径向索以及顶升撑杆这三个方面；③临时支撑系统：包括满堂脚手架、临时台架以及临时支撑这三个方面；④预应力张拉形式：包括张拉顺序与张拉批次这两个方面。
二弦支穹顶结构施工全过程模拟措施分析我们知道，在弦支穹顶结构性施工全过程当中，拉张施工阶段从本质上来书属于一个时变性过程，即包括杆件个数、荷载作用力以及准结构边界性指标在内的相关参数均处于动态变化性过程当中。
穹顶形钢结构屋面制作安装施工工法 (2)
穹顶形钢结构屋面制作安装施工工法一、前言穹顶形钢结构屋面是一种受欢迎的屋面设计，它能够提供惊人的视觉效果和高度的功能性。
穹顶形钢结构屋面具有简单的形状和强大的结构，可以满足各种环境下的使用需求。
本文将详细介绍穹顶形钢结构屋面制作安装施工工法，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点穹顶形钢结构屋面制作安装施工工法具有以下特点：1、强大的结构性能：穹顶形钢结构屋面具有极强的抗风和抗震性能，可以满足各种环境下的使用需求。
2、快速制作：该工法采用预制元件和机器制造，能够迅速制造出大量的元件，并在现场迅速安装。
3、简单施工：施工简单，不需要大量人力和设备资源。
4、广泛适用性：适用于各种公共和私人建筑，包括商业、教育、医疗、体育和居住设施。
三、适应范围穹顶形钢结构屋面适用于以下场合：1、公共建筑物，如展览厅、运动场馆、公园和商场等。
2、私人建筑物，如住宅、别墅和私人俱乐部等。
3、基础设施，如航站楼、高速公路和地铁站等。
四、工艺原理穹顶形钢结构屋面制作安装的工艺原理主要是基于钢结构的制造和安装。
具体来说，钢结构通过数控机床预制，可以生产钢桁架、钢压力环、钢圆锥体和钢板等元件，然后这些元件通过现场组装形成一个整体结构。
在穹顶形钢结构屋面的制作和安装过程中，需要注意以下几点：1、约束和支撑结构：钢结构在制作时需要约束，以确保制造过程中的稳定性和精度。
2、现场钢材切割：现场需要进行钢材的切割工作，以适应具体场地的安装要求。
3、焊接和装配：钢结构在现场通过焊接和装配形成穹顶形屋面结构，需要仔细检查和测试。
五、施工工艺1、现场施工前准备：确定施工方案，制定施工计划，进场布局和材料现场预处理，进行现场勘测和设计测量。
2、主体结构施工：首先安装钢结构的主体框架，包括钢桁架、钢压力环、钢圆锥体和钢板等元件。
大型元件可以通过起重机进行吊装，小型元件可通过钢管或胶合板进行运输。
穹顶结构模板施工技术
主人 口部 位结 构 类 型 为框 架结 构 ， 设 计 三层 ， 一 层
为通道 ， 二、 三层商场 。一至二层层高均为 ５ ． ０ ０ ｍ、 三层
层高为 ６ ． ０ ０ ｍ。穹顶 最 高点层 高 １ ４ ． ４ ９ ｍ。
图 １ 两 住 楼 外 观 立 面 图
２ 工程难点和特 点
２ Ｋ Ｎ ／ ｍ ； 混凝 土重 （ 包括 梁板 ） 按５ ． ５ Ｋ Ｎ ／ ｍ 。 ３ ． ２ 内力分 析及 立杆稳 定验 算 立柱稳 定性 计算 ： （ Ａ ＝ ４ ５ ０ ． ３ ７ ８ ７ ｍ ｍ ｚ ， Ｋ ｈ ＝ １ ． １ ５ ）
２ ０ １ ３ 年（ 第４ ２ 卷） 第９ 期
建筑设ｚ ＇ ｌ －
穹顶 结 构 模 板 施 工 技 术
杨 斌， 周友 芳
兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ） （ 甘肃第七 建设集 团股份有 限公司 三公 司 ， 甘肃
摘
要 ：本论述主要结 合七建集团公 司三公 司施工 的庆 阳市西峰商业 步行街 ０ ｌ区商住楼 主人 口顶部 圆形建筑进行论述 。
约了工程成本 ， 从完 成的效果 来看混凝土底 面观感质量 、 顶部圆球尺 寸及 表面质量都达 到了预期的效果 ， 圆满的体现 了建
筑设计 的效果 。
关键词 ： 穹顶结构 ； 施工技术 ； 荷 载计算 ； 放样排 版
随着 现代 主义 建筑 思 潮 的兴 起 ，中 国设 计 师 们 开
始挖 掘 自身 的建 筑 文 化 ， 设 计 造 型 多 以新 、 奇、 特 为 形 象设 计 。每 栋建 筑都 加入设 计 师 的活跃 元 ， 融 人 民族 艺 术， 使整 栋建 筑造 型生 动 活跃 。在 特殊 地理 位置 表现 出 特殊 的 自然美 。
弦支穹顶钢结构施工技术的浅述
弦支穹顶钢结构施工技术的浅述关键词：弦支穹顶结构、温度应力、变形监测一、概述因弦支穹顶屋盖钢结构具备自重轻、跨度大、结构可塑性强等技术特点，目前在我国在体育设施、重大公益式建筑和标志性建筑的屋盖系统已经广泛使用。
本文拟针对弦支穹顶屋盖钢结构的施工技术、主要施工程序进行探讨。
弦支穹顶屋盖钢结构一般由上部单层网壳和下部弦支索杆体系构成。
本文介绍的深圳龙岗坪山体育中心的弦支弓顶结构体系钢结构为空间圆形钢结构屋盖，跨度72米，高度28.81米，上部单层网壳网格布置形式为葵花型布置形式。
下部弦支索杆体系为肋环型布置，设置二道环索，局部布置构造钢棒。
屋盖大部分节点为相贯焊节点，部分采用了铸钢节点.二、弦支穹顶屋盖钢结构的施工技术方案选型和相关的重点、难点通常弦支穹顶屋盖钢结构施工采用吊装、升顶和常规脚手架散装等施工方法；由于本次弦支穹顶工程是在土建结构上安装，土建先行施工后，吊车无法进入吊装点，故吊装方案不可采用；因体育馆内土建看台及相关设施均施工完毕，升顶施工需搭设超高的制作平台，费用太高，故采取升顶方法也不可；因此，本次工程拟定采取脚手架空间散装的施工方案.弦支穹顶具备跨度大、高度高、焊接量大的空间圆形工程特点，采取脚手架空间散装的施工方案，须控制如下主要重点和难点：a.钢结构屋盖弦支穹顶焊接温度应力和变形的预控；b.钢结构屋盖弦支穹顶下弦环索张拉和拉杆张紧工艺；c.张拉过程中的变形监测与控制；d.超高脚手架的安装与拆除施工与安全防护措施。
弦支穹顶钢结构施工技术的浅述关键词：弦支穹顶结构、温度应力、变形监测一、概述因弦支穹顶屋盖钢结构具备自重轻、跨度大、结构可塑性强等技术特点，目前在我国在体育设施、重大公益式建筑和标志性建筑的屋盖系统已经广泛使用。
本文拟针对弦支穹顶屋盖钢结构的施工技术、主要施工程序进行探讨。
弦支穹顶屋盖钢结构一般由上部单层网壳和下部弦支索杆体系构成。
本文介绍的深圳龙岗坪山体育中心的弦支弓顶结构体系钢结构为空间圆形钢结构屋盖，跨度72米，高度28.81米，上部单层网壳网格布置形式为葵花型布置形式。
弦支穹顶施工技术介绍(黄明鑫、陈焕军)
常州体育馆—拉索的安装
径向索安装方案：径向索由塔吊协助吊放至安装平 台后，先将索的可调端与撑杆上节点的单耳板销接， 然后采用“溜索法”安装径向索，将索的不调端与 撑杆下节点的铸钢索夹耳板销接。
常州体育馆—拉索的安装
环向索安装方案：HS-2～HS-6安装采取边放边装 的安装方法，即环索垂直牵引至操作平台后随即 进行环索水平牵引，待每段环索就位后按照索夹 标记位置（在工厂制索时已按索拉力进行位置标 定）进行环索安装。HS-1吊装就位后，直接进行 水平牵引、就位安装。
φ203×10，φ152×10
下斜索由外到内初始预张力分 别确定为：1800，1000， 500，250，100
径 向 :φ245×8 、 φ273×16 ， 环 向 ： φ351×10 、 φ351×16，材质Q345B
抗拉强度1670MPa的半平行钢 丝束拉索，拉索规格为 ：φ5×55、φ5×85、 φ5×199三种
跨度122m 矢高12.2m，矢跨比1:10
径向主钢箱梁 750×350×12×16 ， 环 向 钢 箱 梁 为 300×200×6×8 ，材质Q345B
拉 索 ： Ф5×199 、 Ф5×109 、 Ф5×55 、 Ф5×31 ， 拉 索 材料屈服强度不小于 1670Mpa
钢 拉 杆 ： Ф90 、 Ф65 、 Ф45 、 Ф30 ， 屈 服 强 度 不 小 于 550Mpa ， 抗 拉 强 度 不 小 于 750MPa
安徽大学体育馆
安徽大学体育馆工程钢屋盖钢网壳为双向矩形 截面钢构件单层网壳。径向钢构件截面大，为矩形 焊接钢箱梁，正六边形的六个脊线处钢箱梁为主钢 箱梁，其它径向钢箱梁为次钢箱梁；环向钢构件截 面小，为矩形冷成型钢管。整个钢屋盖的索系由径 向预应力拉杆和环向预应力拉索构成，环向索共设 4环。撑杆采用圆钢管，上下端耳板销轴铰接。整 个钢屋盖支撑在周边30个钢柱上，除角部6个外， 六边形每边4个，柱距8.776m。钢屋盖与柱顶相交 高度为18.290m，钢屋盖最高点为29.890m。在采光 顶的正六边形周围和结构外沿正六边形周围分别各 设置了一圈封闭的三管桁架，外沿的封闭桁架进一 步减小了支座的水平推力，内外环形桁架与主脊梁 及拉索共同构成了结构的主骨架。
弦支穹顶结构环向索张拉施工工法
弦支穹顶结构环向索张拉施工工法弦支穹顶结构是一种常用于大跨度建筑的建筑结构形式，具有轻盈、美观、抗风性能好等特点。
弦支穹顶结构环向索张拉施工工法是该结构的一种施工方法，本文将对该工法的前言、工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
一、前言弦支穹顶结构以其美观的外观和优良的性能，逐渐成为现代建筑中的热门选择。
而环向索张拉施工工法作为该结构的施工方法，具有高效、安全、可控性好等优势，因此备受建筑界关注。
二、工法特点环向索张拉施工工法具有以下几个特点：1. 施工过程短，能快速完成大跨度建筑的搭建，加快整个工程进度；2. 施工风险低，操作简便，安全性高，能够保证施工人员和现场的安全；3. 对建筑结构的影响小，施工后无需进行大规模修复；4. 适用范围广，可应用于各种建筑类型。
三、适应范围环向索张拉施工工法适用于大跨度建筑结构的施工，包括体育馆、展览馆、会议中心等建筑类型。
四、工艺原理环向索张拉施工工法的实际工程与施工工法之间的联系主要基于张拉工程的原理。
在施工过程中，首先要理解设计图纸，了解整体结构的构造和支撑方法，并确定合适的张拉计划。
随后，根据设计要求和材料特性，选择合适的索材和张拉设备，并按照工艺要求对索材进行加工、安装和张拉。
五、施工工艺具体的施工工艺包括以下几个施工阶段：1. 确定索材和张拉设备，并进行准备工作；2. 安装支撑和临时构建，确保施工安全；3. 按照设计要求进行索材加工和张拉设备的安装；4. 进行索材的张拉和调整；5. 完成索材的锚固和保护；6. 进行施工的收尾工作，包括拆除临时构建和清理现场。
六、劳动组织环向索张拉施工工法需要一个完善的劳动组织，包括工程管理员、工长、技术员、施工人员等。
他们要根据具体情况合理分工，协同配合，确保施工工艺的顺利实施。
七、机具设备环向索张拉施工工法所需的机具设备包括索材加工机、张拉设备、安全工具等。
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确定了张拉顺序后，采
用ＡＮＳＹＳ软件对整个张拉 施工过程进行了施工仿真分
析，以确定每步的张拉值和
结构的变化情况。ＡＮＳＹＳ施
工仿真分析模型如图３所 示。
经过计算分析，每级张
图３施工仿真分析模型
拉完成后各预应力杆件的预应力值如表２所示，张拉
完成后最外圈环向索ＨＳｌ的预应力值与设计值误差最 大为１．２％。在张拉过程中，结构的最大向上位移为
１结构体系
本工程屋盖为弦支穹顶结构，屋盖结构主要由８ 部分组成：外桁架、内桁架、主脊梁、径向梁、环向梁、局
部突出屋面钢结构、中央采光顶钢结构和预应力杆件。
屋盖结构体系主要受力构件采用Ｑ３４５方钢管。主要构 件的截面尺寸为：主脊梁口７５０×３５０×１２×１６。环向梁 口５００×３００×８ Ｘ １０、径向梁口６００ Ｘ ３００×８ Ｘ １０、采光
该结构平面为正六边形，考虑施加预应力应该对 称的原则，径向钢拉杆的张拉可采用２种方法：①同时 张拉对称的３个轴线的径向钢拉杆，这样张拉１圈径 向钢拉杆就需分２步完成；②同时张拉６个轴线的径 向钢拉杆。假定结构为一级张拉成形，则２种张拉方 法的优缺点如表１所示。由表１可知，第１种张拉方 法比较经济，但是本工程由于工期要求，采用第２种张 拉方法。
安徽大学体育馆位于安徽大学新校区内，建筑造
型呈钻石形，平面为正六边形，柱网外接圆直径为
８７．７５７ｍ，高度为１４．５ｍ，矢跨比约为１，６。下部为钢筋
混凝土框架结构，屋盖为结构，结构形式为弦支穹
顶，屋面局部突出，屋
盖中央设置正六边形
的采光玻璃天窗，其
外接圆直径２４ｍ。建
筑效果如图１所示。
图１安徽大学建筑效果
由图５监测结果可见：通过张拉径向钢拉杆对结 构施加预应力，径向钢拉杆的拉力比理论计算值小，撑 杆压力实测值在理论计算值附近，起拱的实测值比理 论值大。 ５结语
１）安徽大学体育馆屋盖为六边形的弦支穹顶结 构，在屋脊处对称设置６道钢梁，沿脊梁从外到内按间 距递增１０％的规律设置５道环梁、斜拉杆及撑杆。布 索方式与屋盖的平面形状协调一致，简洁明了。
［文献标识码】Ａ
［文章编号】１００２－８４９８（２００８）０４ｄ瑚６－０３
Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｒｅｇｕｌａｒ·ｈｅｘａｇｏｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｄｏｍｅ
Ｓｉ Ｂ０１，Ｑｉｎ Ｊｉｅｌ，Ｚｈａｎｇ Ｒａｎｌ，Ｓｈｅｎ Ｂｉｎｌ，Ｈｕａｎｇ Ｍｉｎｇｘｉｒｌ２
表２预应力杆件的预应力值
Ｊ（Ｎ
豢蓑ｘｓ－ＸＳ２ ＸＳ３煳ＸＳ５吲ＨＳ２ ＫＳ３麟
１
５９０．０ ３２１．５
２ １ ３００．０ ７１７．９
３ １ ８００．０ ９９９．９
１５３．４ ７０．３ １９．７ ５６５．５ ３０７．５ ３５５．９ １７６．０ ６５．４ １ ２５０．０ ６８８．９ ５００ ３ ２５０．２ １００．６ １ ７４０．０ ９６２．０
司波等：正六边形平面弦支穹顶结构施工技术
５７
进行第３级张拉径向钢拉杆到１００％设计张拉力。 ２．２预应力施加方案
弦支穹顶结构预应力的施加一般有２种方法，即 张拉环向索和张拉径向索。安徽大学体育馆弦支穹顶 环向由４圈钢拉索组成，各圈钢拉索的设计张拉力由 外到内依次为１ ７２０、９５４、４７６１０１和２３８ｋＮ；径向由５圈 钢拉杆组成，各圈钢拉杆的设计张拉力由外到内依次 为１ ８００、１ ０００、５００、２５０ｋＮ和１００ｋＮ。假定张拉环向拉 索，由于第５圈没有环向拉索，则第５圈必须改为张拉 径向拉杆，因此直接采用张拉径向钢拉杆的方法施加 预应力。
Ｓｔｅｅｌ跏动胖Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，蛳，Ｚｈｅｊ／ａｎｇ （１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓａｔｔａｅ，＆／ｊ／ｎｇ
２．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｊｉｎｇｇｏｎｇ
１０００３９，Ｃｈ／ｎａ；
３１２０３０，Ｃｈ／ｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ－ｄｏｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａ￥ｕｓｅｄ ｉｎ ｒｏｏｆ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｇｙｍｎａｓｉｕｍ，ｗｈｉｃｈ ｈａｄ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｒｉｎｇ ｃａｂｌｅｓ ａｎｄ ｒａｄｉｕｓ ｒｏｄｓ．Ｔｈｅ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ ｌｏａｄ Ｗｉｌｌ８ ａｄｄｅｄ ｂｙ ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ｒａｄｉｕｓ ｒｏｄｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ｌｏａｄｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｊａｃｋｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｓｔｒｅｔｃｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＡＮＳＹＳ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｅｎｓｕｌｔ七ｓａｆｅｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｙｍｎａｓｉｕｍ；ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ－ｄｏｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２）工装的设计应做到有效、方便操作。工装的设 计合理与否将直接影响工程的施工进度，因此在预应
监测位置编号 ｃ监测点起拱值
图５监测结果
力钢结构工程中工装的设计尤为重要。 ３）根据结构的形状，制定了合理的张拉控制方法，
既确保了结构形状的同时，又保证了施加的张拉力的 大小。
４）预应力没有施加前，结构的刚度较差。施工前 必须要对施工过程进行仿真计算，确保施工过程中的 安全性，以计算结果指导施工，保证结构安装完毕后达 到设计要求。
张拉摊旅嚣臀鬻工期 表１ ２种张拉方法比较
第１种方法
１０
６
第２种方法
５
１２
３
１５
长
６
３０
短
考虑施加预应力应该分批次、分阶段的原则，将预 应力的施加分为三级：第１级张拉到设计值的３０％，第 ２级张拉到设计值的７０％，第３级张拉到设计值的 １００％，使之符合设计要求的预应力状态。这样整个张 拉过程共分为１５步。 ２．３预应力施工技术要点
顶脊梁口５００×２００ Ｘ ８ Ｘ １０、采光顶其他构件截面为
口３００×１００×６Ｘ ８。预应力杆件主要由两部分组成：环 向拉索和径向拉杆。环向拉索采用钢拉索，规格为
万方数据
ｊ６５姗Ｘ １９９、ｊ５５咖Ｘ １０９、乒５衄×５５、庐５咖×３１；径向拉
杆采用钢拉杆，规格为：声９０、￥６５、，５４５、≯３５ ４种。预应 力拉索材料屈服强度不小于１ ６７０ＭＰａ；预应力拉杆材 料采用合金结构钢，屈服强度不小于５５０ＭＰａ，抗拉强 度不小于７５０ＭＰａ；预应力拉索和拉杆抗拉弹性模量不 小于１．９Ｘ ｌＯｓＭＰａ。 ２预应力施工技术 ２．１施工流程
５）施工监测也是预应力钢结构施工的重要环节， 通过对结构应力和变形的监测，能提前发现施工过程 中的安全隐患，寻找原因，分析解决问题。同时还可积 累资料，充分扩展对预应力钢结构特性的认识，推动预 应力钢结构的发展。 参考文献： ［１］陆赐麟，尹思明，刘锡良．现代预应力钢结构［Ｍ］．北京：人民交
通出版社，２００３． ［２］ 日本钢结构协会．钢结构技术总览．建筑篇［Ｍ］．陈以一，傅攻义
３０．３ｍｍ，最大向下位移为２２．３ｒｒａｎ；钢结构最大应力
２５５ＭＰａ，满足安全要求；在第２级第４步张拉后的支撑
胎架轴力全部为零，说明结构此时已经完全脱离胎架，
因此可以安全的拆除胎架。根据以上计算结果，说明
张拉方案是可行的，张拉过程满足安全要求。 ４施工监测
４．１监测目的
万方数据
５８
施工技术
第３７卷
译．北京：中国建筑工业出版社，２００３． ［３］王泽强，秦杰，徐瑞龙，等．２００８年奥运会羽毛球馆弦支穹顶结
构预应力施工技术［Ｊ］．施工技术。２００７。３６（１１）：９－１１．
本工程监测包括两个方面的内容：应力和起拱值。 应力监测主要包括径向钢拉杆和撑杆的应力，共布置 了４２个监测点。起拱值主要是指结构向上的反拱位 移，共监测了１９个点。监测点布置如图４所示。
ｃ起拱值监测点
图４监测点布置示意 ４．３监测结果
在张拉过程中及张拉完成后对监测点都进行了监 测，张拉完成后部分实测结果与理论计算值如图５所示。
施加预应力。根据径向拉杆的张拉力值选用不同的千斤顶进行张拉，保证了张拉精度，减少了施工操作的难度。
采用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对整个施工过程进行了仿真分析，同时对整个张拉过程中的结构应力和变形进行了监
测控制，以保证施工安全。
［关键词】体育馆；弦支穹顶结构；预应力；仿真计算；施工技术
［中图分类号】ＴＵ３９４
３预应力施工仿真计算
弦支穹顶结构是由上层的单层网壳结构和下层的
拉索结构组成，结构在没有施加预应力之前，上层的单
层网壳结构的刚度较弱，施工时为了确保安全应采用
胎架支撑。随着预应力的施加，结构会产生向上的位 移，当这种向上的位移大于由结构自重产生的向下的
位移时，结构便会脱离胎架。根据胎架的搭设位置，可
通过弹簧单元来模拟胎架的作用。
１）张拉设备选用 该结构的径向拉杆的张拉力值为５组，分布范围 较广，从１００ｋＮ到１ ８００ｋＮ，最大张拉力比较大，为了保 证张拉的精度，减少施工操作的难度，选用了２３ｔ、６０ｔ 和１５０ｔ三种千斤顶进行张拉。由于每个张拉点需要２ 台千斤顶，每次都是６个张拉点同时张拉，这样３种规 格的千斤顶分别需要１２台，总计共使用张拉设备千斤 顶３６台。 ２）张拉工装的设计 对应３种张拉设备设计了３种张拉工装，其中最 外两圈张拉力较大，使用同一种工装，如图２所示，中 间两圈使用第１种工装的锥套部分，最内圈预应力值 较小，采用夹板式工装，使用钢绞线进行张拉。 ３）张拉控制参数选取 在张拉过程中采用何种方法控制施加的张拉力是 施工中一个重要的环节。通常有３种控制方法：①张