预应力大跨刚结构的空间
大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工要点分析
大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工要点分析现如今，钢结构已经在建筑领域得到了广泛推广和应用，通过预应力技术，能够有效改善大跨度空间结构刚度，是一种新型的建设体系。
对此，本文首先对预应力大跨度空间钢结构进行了介绍，然后以大道速滑馆为研究对象，对大跨度预应力张弦桁架结构设计施工要点进行了详细探究，以期为类似工程提供借鉴。
标签：大跨度；张弦桁架结构；施工1、引言鋼结构自身稳定性较高，因此在建筑行业中，钢结构的使用十分普遍，钢结构未来的发展也会被人们所重视。
预应力大跨度空间钢结构的运用功能在房屋建设当中具有不可或缺的地位，因此对预应力大跨度空间钢结构施工要点进行详细探究具有十分重要的现实意义。
2、预应力大跨度空间钢结构概述现如今，在大型建筑工程施工中，预应力大跨度空间钢结构十分常见，具有承重性能强、刚度性能好、延伸性好、施工便捷等应用优势。
在以往大型建筑工程施工中，一般采用混凝土结构模式，但是，由于混凝土的结构模式采用单向板结构，因此，混凝土结构会随着空间的跨度增加而使楼板的厚度随之增加，而在工程计划中，所使用的钢筋数量无法满足厚度增加所带来的重量。
因此，在大型建筑工程施工中，可以应用预应力大跨度空间钢结构，这样不仅能够提高施工质量，而且还能够保证施工进度。
3、工程概况大道速滑馆钢主体结构形式为张弦桁架结构形式，张弦桁架与横向联系桁架组成屋盖钢结构系统。
建筑长度约为189.8m、宽度约为109.4m，高度最高为40.28m，最低为25.980m。
屋盖钢结构主要受力结构为张弦桁架通过支座落在混凝土柱顶上，桁架结构为倒置三角形桁架，张弦桁架最大跨度89.4m。
桁架节点一般采用相贯焊接节点、张弦桁架采用预应力索连接节形式。
根据钢结构设计图纸，山墙钢架由弦杆、横杆、撑杆及腹杆构成，钢材截面规格均为矩形管。
钢架与混凝土柱中预埋件焊接形式连接。
4、大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工4.1钢结构吊装张弦桁架吊装方法：主桁架在场外指定区域地面胎架分成三段拼装，拼装好后搭设支撑架将三段桁架合拢成一整榀桁架，穿索张拉至50%，320吨履带吊（主臂工况）双机抬吊挪位安装。
预应力加固钢结构的理论分析与设计计算研究
四、结论与展望
四、结论与展望
通过对多次预应力钢结构的理论与试验研究，我们可以得出以下结论： 1、多次预应力钢结构在受到不同频率和幅度的反复荷载作用时，其结构响应 会有明显的差异。因此，在设计中需要考虑这些因素对结构安全性和耐久性的影 响。
四、结论与展望
2、材料性能参数对多次预应力钢结构的响应也有重要影响。因此，在选择材 料时需要考虑其弹性模量、屈服强度等因素。
二、多次预应力的理论分析
二、多次预应力的理论分析
在理论上，多次预应力钢结构可以看作是一种在反复荷载作用下的动态结构。 结构在受到初次加载后，会产生一定的初始预应力，这种预应力会随着时间的推 移而逐渐减小。然后，当结构再次受到加载时，预应力将重新产生，并影响结构 的响应。
二、多次预应力的理论分析
预应力钢结构的制作工艺
3、拼装：将加工好的钢结构框架进行拼装，形成完整的预应力钢结构。 4、吊装：将拼装好的预应力钢结构进行吊装就位，并进行必要的加固和连接。
预应力钢结构的施工管理
1、施工组织：合理安排施工计 划，确保施工进度和质量。
1、施工组织：合理安排施工计划，确保施工进度和质量。
2、施工流程：严格按照设计图纸和规范要求进行施工，确保每个环节的质量。 3、施工安全：采取有效的安全措施，确保施工人员的安全和设备的稳定运行。
预应力钢结构的制作工艺
预应力钢结构的制作工艺
预应力钢结构的制作工艺主要包括以下步骤： 1、材料选择：根据结构设计和使用要求，选择合适的预应力钢材，如高强度 钢丝、钢绞线或钢缆等。同时，还需选择合适的普通钢材组成结构框架。
预应力钢结构的制作工艺
2、加工制作：根据设计图纸，对普通钢材进行切割、弯曲、拼装等加工，形 成完整的钢结构框架。
大跨空间建筑施工技术
谢谢
THANKS
降噪技术
采取有效的降噪措施，如安装消 音器、调整施工时间等，降低施
工噪音对周围环境的影响。
废弃物处理
合理处理施工废弃物，分类回收 利用，减少对环境的污染。
05 大跨空间建筑施工技术应用案例
CHAPTER
国家体育场（鸟巢）
结构形式
采用钢结构体系，以曲线形态呈 现，主体结构由24根巨大钢柱和 46根巨型钢梁组成，总用钢量达
施工安全技术
安全防护措施
采取有效的安全防护措施， 如安装安全网、设置安全 通道等，保障施工人员的 安全。
安全培训与教育
对施工人员进行定期的安 全培训和教育，提高他们 的安全意识和技能。
安全管理制度
建立完善的安全管理制度， 明确各级人员的安全职责， 确保施工安全。
施工环保技术
节能技术
采用节能技术，如太阳能、地热 能等，减少能源消耗和碳排放。
11万吨。
施工方法
采用预制拼装施工方法，将钢构件 在工厂加工后运至现场进行拼装， 大大缩短了施工周期。
关键技术
采用大跨度预应力张拉技术，对钢 梁施加预应力，提高了结构的稳定 性和承载能力。
国家大剧院
结构形式
Байду номын сангаас01
采用壳体结构，主体为一个半圆形建筑，由混凝土和钛金属材
料构成。
施工方法
02
采用预制拼装施工方法，将壳体构件在工厂加工后运至现场进
跨度大
通常跨度在30米以上，甚至 达到几百米。
结构复杂
多采用钢结构、预应力混凝土 等高强度材料，结构形式多样
。
施工难度高
由于跨度大、结构复杂，施工 难度较高，需要采用先进的施
大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法 (2)
大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法一、前言大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法是一种独特的空间结构施工技术，该技术的应用范围广泛，并且具有显著的优势。
本文将对该工法进行详细介绍，以便读者了解其特点、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等方面的内容。
二、工法特点大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法具有以下特点：1.高自重：该工法的自重重量很大，能够提高结构的稳定性。
2.施工效率高：该工法施工效率较高，可以大大缩短工期。
3.施工简便：施工过程中，不需要使用大型设备进行拆卸或组装，因此施工较为简便。
4.适应多种环境：该工法适应多种环境，不受气候、地貌等条件影响。
三、适应范围大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法适用于各种场合，如会议场馆、展览馆、体育馆、机场候机楼等。
该工法的优点在于其空间利用率高、施工效率快、施工简便、可适应多种环境等。
四、工艺原理大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法的理论依据是在工程中对施工工法与实际工程之间的联系进行规划和调整，采取优化的技术措施来提高施工质量和效率。
采取的技术措施主要有以下几点：1. 施工过程中的预应力控制。
2. 确保施工过程中的钢材质量满足设计要求。
3. 设计合理的施工工艺。
通过以上技术措施，大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法的理论依据得以确立，能够帮助提高施工质量和效率，达到预期效果。
五、施工工艺施工过程中，大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法主要分为以下几个阶段：1. 制造工艺：按照工程要求制作，铺设预应力钢筋。
2. 组装工艺：采用模块化技术进行组装。
3. 竖直环向拉杆预应力：通过预应力拉杆实现竖直方向的预应力。
4. 环向拉杆预应力：通过预应力拉杆实现环向方向的预应力。
5. 吊装、拼接和调整：对各个模块进行吊装、拼接和调整，确保结构稳定。
6. 进行灌浆。
以上工艺的细节，都需要根据实际情况进行调整、完善。
阐述大跨度预应力钢筋混凝土空腹网架施工
阐述大跨度预应力钢筋混凝土空腹网架施工现代火车站通常要求有大空间的候车大厅，为了降低进站天桥的高度，满足功能需求，建筑的层高不宜高，而空调等设备管线占去较大的空间，留给结构的高度受到很大的限制，采用实腹式井字梁结构往往不容易满足建筑的需求而不得不采用空腹式结构。
混凝土空腹网架将大型空调管等放入空腹内，可最大限度地满足建筑的功能需求。
空腹式结构主要有钢筋砼空腹网架结构和钢网架结构，两者各有优缺点，其中钢筋砼空腹网架结构在结构整体刚度、耐久性、防火性、防腐蚀性方面有明显的优势。
1 空腹网架的特点1.1 大跨度、大荷载、高空间1.2 钢筋混凝土空腹网架比钢结构网架整体刚度要好，结构整体协同受力性能更优。
1.3 钢筋混凝土空腹网架耐久性、防火性均比钢结构有明显的优势。
1.4 钢筋混凝土空腹网架可将各种大型的设备、管、线等均置于网架内部，各种管线的位置及固定更为方便、灵活，且管线布置整齐、美观，最大限度的满足建筑的功能需求。
图1 网架架立面图1.5 钢筋混凝土空腹网架较普通实腹式井字梁结构减少了构件的截面尺寸，大大的减少钢筋、混凝土的用量，节约施工成本。
2 空腹网架施工工艺原理2.1 根据大跨度、重荷载的结构特点，通过计算确定网架空腹梁的起拱值，采用梁下模板预起拱方法起拱，密切检测施工各阶段拱值变化并及时修正及调整。
2.2 根据设计施工图纸，钢筋混凝土施工技术、预应力钢筋混凝土施工技术及施工现场条件等要求进行综合优化，确定施工顺序及关键部位的交叉节点的作业办法。
2.3 合理安排钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑的施工顺序。
采取小模型样板工序、绘制三维控制节点、现场预控定位等方法措施确保工程施工质量。
2.4 针对节点部位钢筋分布密集且小空间的特点，制定针对性的钢筋绑扎和混凝土浇筑质量技术控制措施。
3 施工工艺及操作要点3.1 施工工艺流程场地夯实碾压平整→弹线定位→搭设碗扣架支撑体系→安装下弦杆底模→支架预压→安装下弦杆钢筋同时预应力预埋→安装竖杆钢筋→安装斜腹杆钢筋→安装下弦杆侧模→浇筑下弦杆混凝土→安装网架洞口模→安装上弦杆钢筋→安装上弦杆侧模、顶板模板→安装顶板钢筋→浇筑网架竖杆、腹杆、上弦杆、顶板混凝土→网架、顶板混凝土强度达到100%后拆模→预应力张拉、灌浆、固定。
浅谈大跨度空间钢结构施工知识分享
浅谈大跨度空间钢结构施工摘要：文章详细介绍了大跨度空间钢结构的施工技术，通过对大跨度空间钢结构类型及其施工特征进行介绍，结合钢结构的主要施工方法类别，对钢结构施工技术中的关键工序进行重点分析、归纳与总结，包括吊装、滑移、拼装、焊接等工序，仅供相关工作人员参考。
关键词：大跨度空间钢结构；施工技术；滑移；拼装当前，随着经济及科技的不断发展，我国建筑行业也随之不断发展，加上借鉴国外先进技术及经验、理念等，越来越多的新型建筑出现，尤其是大型公共建筑，包括机场建筑、体育馆等都采用大跨度空间钢结构作为建筑物的屋盖结构体系。
现就大跨度空间钢结构及其具体施工技术进行分析。
1大跨度空间钢结构类型大跨度空间钢结构建筑是指横向跨越30m以上空间的各类结构形式的建筑，其结构形式多种多样，当前世界上使用大跨度空间钢结构的各大建筑中，最典型的代表即奥运建筑，大跨度空间结构技术对多种多样、形式丰富的奥运建筑起着推动作用。
其中，奥运历史上著名的罗马体育馆主要采用装配现浇式钢筋混凝土薄壳结构，而巴塞罗那圣乔地体育馆采用了网壳结构。
其中，大跨度钢结构的类别主要如下所述：1.1网架结构网架结构主要指的是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。
网架结构具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
1.2网壳结构网壳结构与空间杆系结构较为相似，平板网架型的空间杆结构是通过杆件根据规律而组成网格，并结合壳体结构布置成一定的空间架构，因此，它不仅具备杆系的性质，而且同时具备壳体的性质。
网壳结构主要通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力进行逐点传力。
例如: 1967年建成的郑州体育馆，采用肋环形穹顶网壳，其平面直径64 m，矢高9.14m，此为国内跨度最大的单层球面网。
又如1988年建成的北京体院体育馆，主要采用带斜撑的四块组合型双层扭网壳，其平面尺寸为59.2m2，矢高3.5m，挑檐3.5m，此为我国跨度最大的四块组合型扭网壳。
大跨度预应力钢结构的应用分析
来选用高强度螺栓连接类 型。通过柱 翼缘或 腹板 上的连接板与梁腹 板或翼缘用高强度螺栓连接，同时在梁 翼缘对应 的位置设置柱 的水 平加劲筋来加固 针对焊接缺陷，同时本项 目深化 设计时尽量使构 件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊 缝，减少交叉 和密集焊 缝 ，另外采取合 理的施 工顺序 ，以减小钢结构节点处的变形 ３ 大 跨度 预 应 力 钢 结构 的 应 用 在 当今社会 中，大跨度与空 间钢结构主要用于公共建筑 ，比如 各种桥梁及有名建筑 ，大跨度结构也用于工业建筑，大跨度结构主 要 是在 自重荷载下工作 ，主要矛盾是减轻结构 自重，故最适宜采用 钢结构 。所 以使得钢结构 的应用更加广泛 。随着社会技术的发展 ， 在大跨度 空间结构 中引入现代预应力技术 ，不仅使结构体形更为丰 富而 且也使 其先进性 、合理性 、经济性得到充分展示 。在大跨度屋 盖中应尽可 能使 用轻质屋面结构及轻质屋面材料 ，如彩色涂层压型 钢 板 、压 型铝 合 金 板 等 。 大跨度预应力钢结构的应 用中通 过适当配 置拉 索，可使 结构获
件 。根 据钢 筋桁 架 自承 重 混 凝 土板 的诸 多优 点 ，最 终 选 用 该 承 重板
形 式。本文通过介 绍大跨 度钢 结构的设计要 点 ，分析 了大跨 度预应
力钢 结构 的应 用 。
【 关键词 】大跨度 ；预应力 ；钢结构 ；应用
近年来 ，随着 社会 的不断发展，各类技术也不断发展起来，大 跨度结 构己成为 了当今经 济和社会 发展 的需要。大跨 度钢结构的应 用为各类大 型桥梁和 房屋 的建设造 成了极大的便利，为建筑 事业发 展起到了促进作用 。 １大跨度预应力钢结构概 述 大跨度钢结构是当今建筑中应用很广的结构，因为大跨度钢结 构具有承载力高、延性好、刚度大、施工方便等优点 ，得到 了日益 广泛的应用 。对于新型大跨结构的特点整体上是空间结构 ；其跨度 大，可覆盖 巨大的室 内空间；矢高小、曲率平缓 ，可有效利用空间 ； 厚度薄、 自重轻 ，节省材料；形式多样 ，可适合于各种形状 的平面 组合 。对混凝土结构来说 ，其根本不适合用于大跨结构 中，其采用 的单 向板 以及双 向板随着跨度 的增大 ，将会使楼板 的厚度增加 ，所 配置 的钢筋量必然增大 ，显然这不适合 用于大跨度结构 中。近代大 跨度结构建筑至 １ ９ 世纪末 已有较大成就。 而对于应用于跨度较大 的 井式楼盖 中时，其特 点就 不尽相 同了，对于以上两个 类型的应用 中 梁 的高度相等且 一般等 间距布 置，无 主次梁 之分，四周承 重墙 支撑 或 角柱支撑 ，可 以解 决一 些大跨度 空间的设计要求 ，因此 适用于柱 网间距或房 间平 面面积较 大时，多用于 门厅、会议厅，但 是把井式 楼盖应用于大跨 度空间结构中，必然会使造 价较高。显然 ，对于大 跨度结构来 说，采用钢 结构明显优于混凝土结构等，而且随着跨度 的不断增大 ，这种优势尤为突出。尤其是对于柔性屋盖体系来说， 混凝土和 钢一 混凝土 组合屋 盖暂不适用 ，而钢结构则具有 明显优势。 ２ 大 跨 度 钢 结构 设 计 要 点 随着社会的发展大跨屋盖建筑的数量和规模增长非常迅速 ；对 大跨度预应力钢结构应用 的建筑 的抗震设计重视不够 。并且 出现不 少样式优美 、造型奇特 、风格各异 、但是抗震性能很差 的建筑 。为 此 ，结合大跨钢结构 屋盖的设计实例 ，对于大跨 空间钢 结构来说， 有 许 多该 注 意 的 设 计 要 点 钢结 构与混凝 土结 构相 比，最大 的不同在 于，钢 结构节 点形式 的合理及可 靠是保 证结构 体系 安全 的关键 ，一般 而言，混 凝土结构 节点可 以做 到完 全刚接，故计算假定与实际结构基本吻合 ，而钢结 构则不同，绝大 多数节 点既非 绝对刚接 ，亦非绝对铰 接，根据 节点 形式及 构造 的不 同，节点刚度 是一个变量，但通常均将节点设定为 刚接或铰 接， 造成理论计算与实际结构不符。 还有 ，钢结构节点造 型 日趋复杂，很难按常规的梁 、杆或板单元进行计算 ，必须采用有 限元方法 才能找 出内力分布规律 ，避免应力集 中，保证结构安全 。 钢结构节点的连接形式主要有全焊连接、高强度螺栓连接和栓 焊混合连接 。其 中，高强度螺栓连接作为新型连接形式 ，在 国内外 得到广泛应用 ，尤其对于高层和超高层钢结构连接节点均采用 了高 强度螺栓连接方式 在对摩擦型高强度螺栓连接进行抗剪设计时 ，
大跨度预应力钢结构设计中的相关问题
改善了单层网壳的稳 定性能，提高了单层 网壳的面外刚度，降 低对边界条件的要求； 与索穹顶结构相比， 降低设计和施工的难 度。
可采用整体牵引提升方法进行 安装，包括低空组装、空中牵 引提升和高空张拉成型三阶段。
鄂尔多斯伊金霍洛旗 索穹顶结构‒‒直径71.2m
两类结构比较
索穹顶整体牵引提升方法
低空组装、空中牵引提升、高空张拉成型
M T cos h 0.5 p lx x 2 T cos h M
由于张弦梁结构中通常只布置竖向撑杆，且拉 索不能承受剪力，因此整体剪力由拱的剪力和 索拉力及拱压力的竖向分量组成。
隔离体
模型1——曲梁
模型2中，由于拉索的存在，拱跨 中挠度和支座水平位移均远小于 模型1；模型1的曲梁轴力很小而 弯矩很大；模型2的拱轴力远大于 模型1，但跨中弯矩和剪力均较小。
预应力取值方法
索内张力表示为： T Te Tp Ta T0 Ta 结构自重引起的索拉力：Te M 0 / h
预应力钢结构的预应力损失一般为10%15%，则 T0 (1.1~1.15) Te 。 广州会展张弦梁单榀自重135t，跨度126.6m，跨中力臂 h 13m ，则
模型2 预应力态 410.4 138.6 200 工作态 250.9 96.7 344.2
拱下弦最大轴力 拱下弦最小轴力 索 拉 力
2. 斜撑杆的影响
模型1
模型2
模型3
模型 模型1 模型2 模型3 模型4 水平位移/mm 95.3 87.6 87.3 60.0 挠度/mm 125.9 111.8 111.6 83.1
——各撑杆受力相差不大，所起的弹性支撑作用大致相当，因此拱弯矩分布较 均匀;