大跨度空间网架工程催生技术创新

公共场馆网架案例
随着建筑理念的不断更新，出现了许多新型结构。大跨度空间网架钢结构主要有网架结构、悬索结构和网壳结构等，用作体育馆、展览馆、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。建筑的美学要求和功能多样化引发了施工技术的变革。这种变革催生了新的施T技术。钢构件的制造技术、曲线滑移、非对称整体提升等施T技术，使建筑业超越传统、向更高水平迈进。
　　现代大跨度空间钢结构工程已不局限于采用传统的单一结构形式，新的结构形式和各种组合结构形式不断涌现，且结构形式越来越复杂。“鸟巢”采用复杂扭曲空间桁架结构，“水立方”采用了基于泡沫理论的多面体空间刚架结构，奥运会羽毛球馆则采用世界跨度最大的弦支穹顶结构，广州国际会展中心采用了张弦桁架结构。
　　像“鸟巢”、“水立方”这样的大跨度空间建筑，建造难度非常大，因为它是三维空间受力的结构体系。“鸟巢”是双fH1面马鞍型，最高点68.5 m，最低点40.1 m，平面呈椭圆形，长轴332.3 m，短轴297.3 m。它是由复杂的箱型扭曲构件组成的主桁架和大量次结构在空间上纵横交织而成，用钢量4.2万t，通过300 km长焊缝连接二“水立方”结构形式是基于泡沫理论，从14面体和12画体组合切割而成的多面体钢架结构．边长177 m，高30 m，屋盖厚7.2 m，墙体厚3.5 m和5.9 m，整个结构由29 979根构件和9 309个节点组成，用钢量约7 000 t，通过100 km长焊缝连接起来。
　　近年来，我国大跨度空间结构施工技术有了巨大进步。“折叠展开”施工技术是一项充分体现大跨度空间结构建造过程“时空”变化的建造方法。它将大型结构变成一种可以运动的机构。
　　首先，在接近地面位置上“折叠”组装，然后提升并逐渐展开，施工中外形不断地发生改变，直至达到设计要求的形状。这种方法类似人们使用的折叠伞打开的过程。“累积滑移”施工技术在许多大型]_程中得到应用，双向张弦梁结构的国家体育馆就采用了“带索累积滑移、双向预应力对称张拉”的技术方案。120 m跨度双向鱼腹式空间钢桁架的五棵松体育馆也采用了高空累积滑移技术。“水立方”则采取以组合为辅、散装为主的安装方法，构件与空心球组合成形如一根“棒棒糖”，再以空心球为中心，将与该球相连的下部杆件吊装到位，形成“多杆顶球”的状态，焊接组成一个个多面体，这些多面体则是外面“充气枕”膜的支撑骨架。“鸟巢”的构件大且重，桁架柱采用“卧拼法”，主桁架采用“平拼法”，太吨位单元的吊装和“翻身”、扭曲构件高空精确对接和焊接均是巨大的技术挑战。大跨度空间结构安装中具有很强的空间性、关联性，任何一个构件安装位置的不准确，将导致其他构件难以安装。