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刘航，等：复杂钢结构施工技术研究及工程应用 复杂钢结构施工技术研究及工程应用幸 刘航1李晨光1秦杰1游大江2乔聚甫2常乃麟2 (1．北京市建筑工程研究院北京100039；2．北京市机械施工有限公司北京100045) 摘要：大跨度空间钢结构和多高层钢结构等复杂钢结构体系是目前建筑钢结构的主要应用形式，适用于各种大 型体育场馆和标志性建筑。钢结构与混凝土结构相比，在施工周期、抗震性能方面均具有明显的优势。但对于体 系复杂的空间钢结构和多高层钢结构等，由于其复杂多变的体型及受力特点，其施工安装技术面临了前所未有的 挑战。本文介绍了有关大跨预应力空间钢结构、钢结构施工全过程仿真技术、钢结构工具式临时支承体系以及钢 结构施工现场信息化编码技术等方面的必威体育精装版研究成果以及有关工程应用情况，可供相关工程参考。 关键词：钢结构；预应力；计算机仿真；工具式支承；施工 1．前言 题。 为使复杂钢结构的施工安装达到安全、 近年来，随着新材料、新技术的突破 经济的统一，迫切需要解决好施工中存在的 性发展，各种大跨度或超高层复杂空间钢结 关键性问题，包括计算模型、施工仿真、支 构在世界各国得到了广泛应用，无论是在大 承体系、吊装和安装顺序、施工工艺、以及 型公共建筑、会馆，还是在体育场馆的建设 现场信息化管理等。为此，我们开展了“复 中，为了满足充分利用空间和发挥建筑的功 杂钢结构施工关键技术攻关”项目的研究工 能性等方面的要求，已经建成了并正在兴建 作，对包括大跨预应力钢结构施工技术、钢 许多典型的标志性建筑。仅以北京为例，除 结构施工全过程仿真技术、钢结构工具式临 了2008奥运大型体育场馆外，另外一些配套 时支承体系以及钢结构施工现场信息化编码 建筑，如中央电视台新台址、北京电视中 技术等方面进行了系统的研究。 心、首都机场新航站楼等，都采用了大型复 本文对项目的主要研究成果及工程应用 杂的钢结构体系，其建筑跨度和高度都达到 情况进行了概要介绍。 了前所未有的水平。 复杂钢结构通常采用复杂无固定模式的 2．大跨预应力钢结构施工技术研究 新型造型以及新型结构形式，有些还使用了 预应力拉索，这就需要采用全新的结构分析 大跨预应力钢结构是指将预应力技术 技术与施工方法。由于结构体系较为复杂， 与空间钢结构结合所创造出的多种新型的、 这些大型钢结构在施工安装过程中的受力特 杂交的大跨预应力空间钢结构新体系，包括 点与正常使用状态有很大不同，不同的施工 张弦梁结构、弦支穹顶结构、预应力网架结 工艺和方法将显著影响结构的变形和受力性 构、预应力索网结构、预应力索拱结构、斜 能，不恰当的施工工艺可能使结构处于不安 拉体系等，其最大的优点就是充分利用了预 全状态，过于谨慎的施工方法又将导致工期 和造价的不经济。复杂钢结构在施工阶段所 木北京市科技计划项目“复杂钢结构施工关键技术 采用的预应力施工工艺、临时支承体系、吊