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06年会：大跨度空间中国建筑金属结构信息网的发展与施工技术

作者：建筑中国建筑金属结构信息网网    
时间：2009-12-22 20:25:58 [收藏]
（上海宝冶建设有限公司 陈桥生）
    （上海宝冶建设有限公司 陈桥生）

    [摘要] 大跨度空间中国建筑金属结构信息网是目前发展最快的结构类型，主要包括空间网格结构和张力结构两大类，其主要发展方向有张拉整体结构、膜结构、开合结构、折叠结构等新型空间结构。在经济、文化飞速发展的今天，大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况与施工技术水平是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。计算机的普及和有限元分析方法的广泛运用为空间结构的加速发展创造了真正的条件，大跨度空间结构造型越来越新颖，结构体系越来越复杂，施工难度也越来越大，这无疑给我国工程技术人员提出了新的挑战。本文通过南京奥林匹克体育中心主体育场钢屋盖工程，重点介绍了目前大跨度中国建筑金属结构信息网的发展趋势与施工技术的研究方向。
    [关键词] 大跨度空间结构 空间网格结构 张力结构 张拉整体结构 膜结构 开合结构 折叠结构 杂交结构 施工技术

    1 前言
    空间结构是指结构的形态呈三维状态，在荷载作用下具有三维受力特性并呈空间工作的结构。空间结构与平面结构相比具有很多独特的优点，国内外应用非常广泛。特别是近年来，人们生活水平不断提高，工业生产、文化、体育事业不断进步，大大增强了社会对空间结构尤其是大跨度高性能空间结构的需求。在建筑技术飞速发展的过程中，空间体系始终没有停止其自身的发展，而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力，体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力，而且还表现在通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时，空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。计算机的普及和有限元分析方法的广泛运用为空间结构的加速发展创造了真正的条件，大跨度空间结构造型越来越新颖，结构体系越来越复杂，施工难度也越来越大，这无疑给我国工程技术人员提出了新的挑战。
    2 大跨度空间中国建筑金属结构信息网的发展特点
    大跨度空间中国建筑金属结构信息网主要是指网架、网壳结构及其组合结构(两种或两种以上不同建筑材料组成)和杂交结构(两种或两种以上不同结构形式构成)。这是一类结构受力合理、 刚度大、重量轻、杆件单一、制作安装方便的空间结构体系，在近一二十年来获得了蓬勃发展，其主要发展特点如下：
    2.1结构形式灵活多变
    结构形式的多样化应该是空间结构最突出的优点之一，空间结构能以其丰富的外形来满足使用功能与建筑造型的要求，从上世纪60年代网架在我国开始获得应用以来，到80～90年代大、中、小跨度的网架几乎已经遍及各地，空间结构形式灵活多变。近年来兴建的大型公共建筑大多都采用了钢管杆件直接汇交的管桁架结构，它的外形丰富、结构轻巧，传力简捷、制作安装方便、经济效果好，是当前应用较多的一种结构体系。对于空间结构形式的变化，一方面是建筑上的需要，另一方面在技术上也能做到，因此世界各国正以较大的热情进行互相学习与应用，预计今后还会有更大的发展，使空间结构的造型更趋丰富多彩。
    2.2杂交结构兴起
    “杂交”结构是由不同类型结构组合而成的一种新的结构体系，它有别于采用不同材料而组成的“组合”结构。它最大的优点是充分利用某种类型结构的长处来避免或抵消另一种与之组合的结构的
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