如何在3D3S中给网壳结构加入初始缺陷
3D3S技术研发部
由于单层网壳和厚度较小的双层网壳存在整体失稳的可能性，因此根据空间网格结构规程（JGJ 7-2010）中对于网壳结构稳定性的要求，在进行网壳结构设计时，需要先对结构添加一个初始的缺陷，然后进行非线性稳定分析。
3D3S软件提供了对于网壳结构进行稳定性计算的功能，对话框如图1所示，可对结构进行线性稳定分析和有缺陷的非线性稳定分析。网壳缺陷的定义功能可根据JGJ 7-2010中对于缺陷计算的要求，由结构的一阶屈曲模态得到并添加到结构中。
图1
如图2所示单层施威德勒型网壳，跨度为20m，网壳表面均布0.3KN/M2的恒载，同时在半跨上布置0.5KN/M2的活荷载，如图3所示。根据JGJ 7-2010的要求，缺陷应取为网壳跨度的1/300，使用3D3S软件进行缺陷稳定分析的步骤如下：第一步在图1所示对话框中勾选“缺陷定义”，跨度参数根据网壳跨度取为20；第二步取“跨度/缺陷最大值”参数为1/300；第三步勾选“非线性分析”，根据JGJ 7-2010的要求需要取安全系数K=4.2，因此在荷载系数取5；第四步在组合对话框中添加需要进行稳定分析的组合，根据规范要求取为恒载与活载的标准组合。
图2 单层施威德勒型网壳
图3 荷载布置
软件中对于网壳结构缺陷的添加使用的是位移叠加的方法，即将结构的一阶模态位移叠加到节点的初始坐标上，因此我们也可以使用对节点坐标进行调整的方法来得到带有初始缺陷的网壳结构，具体操作如下：
一、对结构进行线性稳定分析，然后打开线性模态位移表格，选择对话框如图4所示，其中
的工况0为灰色表示该工况下的屈曲模态均为负，已被过滤；由于我们只需要第一模态的节点位移，因此只需要勾选标准组合的模态1就可以了。生成的模态位移表格如图5所示，显示模态位移表格后，将表格输出为Excel表格。
图4 线性模态选择对话框
图5 线性模态位移表格
二、在第一模态的位移表格中，使用Excel 的功能分别对x 、y 和z 向位移进行排序，找到
所有节点各方向位移的最大值max 0.0406z U mm =，根据规范要求取网壳缺陷为结构跨度的1/300，因此结构缺陷为67mm ，则一阶模态位移需要放大的倍数为670.04061650÷≈，在Excel 表格中将x 、y 和z 向位移均放大1650倍，得到各节点的坐标调整值。
图6 一阶模态节点位移
三、使用3D3S 软件提供的节点信息查询修改功能，打开如图7所示对话框。首先将各节点
坐标输出为Excel 表格，并将第二步中得到的节点坐标调整值叠加到对应的节点坐标上，得到增加缺陷后的节点坐标，最后将调整后的节点坐标粘贴回节点查询对话框即得到了已经添加了初始缺陷的网壳模型。
图7 节点坐标表格
使用上面所述的方法即可给网壳结构添加初始缺陷，但需要注意的一点是通过修改节点坐标的方式给结构添加缺陷后，就不能再勾选定义缺陷的选项框了，因为两种方式所起到的作用是相同的，如果勾选了定义缺陷的选项框，则会出现缺陷重复定义的情况，这样将使结构的非线性稳定计算结果出现较大的误差。
通过修改坐标的方式来给结构添加初始缺陷不仅适用于3D3S ，同时还适用于其他结构分析软件，另外，使用3D3S 软件自动添加的缺陷的功能只能给结构添加第一模态形式的缺陷，当需要其他模态的缺陷时，则只能使用这种修改坐标的方法来进行添加了。
钢构工程施工问题及解决方案 在钢结构施工过程中，需要加强对技术人员、工人对规范标准和操作规程的培训学习，切实做好开工前的准备，加强施工过程中质量的监督检查，积极发挥施工、监理等各方面的作用，切实做好各项工程的工序验收工作，才能保证钢结构工程的整体质量。以下是钢结构工程施工问题及解决方法： ????(一)构件的生产制作问题 门式钢架所用的板件很薄，最薄可用到4毫米。因为用火焰切割会使板边产生很大的波浪变形。目前H型钢的焊接大多数厂家均采用埋弧自动焊或半自动焊。如果控制不好宜发生焊接变形，使构件弯曲或扭曲。多薄板的下料应首选剪切方式而避免用火焰切割。 ??(二)钢结构安装问题 ?????(1)应用定型卡盘将预埋螺栓按设计位置卡住，以防浇灌混凝土时发生位移;柱低钢板预留孔应放大样，钢柱位移预控措施浇筑混凝土基础前，确定孔位后再作预留孔。 ?????(2)对垂直偏差，应在固定前予以修正。柱垂直偏差过大预控措施钢柱应按计算的吊挂点吊装就位，且必须采用二点以上的吊装方法，吊装时应进行临时固定，以防吊装变形;柱就位后应及时增设临时支撑。 ?????(3)如采用二次灌浆法，在柱脚底板开浇灌孔(兼作排气孔)，利用钢垫板将钢柱底部不平处垫平，并预先按设计标高安置好柱脚支座钢板，然后采取二次灌浆。钢柱底脚有空隙预控措施钢柱吊装前，应严格控制基础标高，测量准确，并按其测量值对基础表面仔细找平。 ?????(三)柱脚安装问题 ?????(1)锚栓连接问题现象：部分未露2～3个丝扣的锚栓。柱脚锚栓未拧紧，垫板未与底板焊接。措施：应采取焊接锚杆与螺帽;以防失火时影响锚固性能，应补测基础沉降观测资料。在化学锚栓外部，应加厚防火涂料与隔热处理。 ?????(2)预埋件(锚栓)问题现象：直接造成钢柱底板螺栓孔不对位，造成丝扣长度不够。整体或布局偏移，标高有误，丝扣未采取保护措施。措施：必须复核相关尺寸及固定牢固。钢结构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工作，混凝土浇捣之前。 ?????(3)锚栓不垂直现象：柱子安装后不在一条直线上，东倒西歪，使房屋外观很难看，给钢柱安装带来误差，结构受力受到影响，不符合施工验收规范要求。框架柱柱脚底板水平度差，锚栓不垂直，基础施工后预埋锚栓水平误差偏大。措施：焊成笼状，完善支撑，或采取其他一些有效措施，避免浇灌基础混凝土时锚栓移一位。锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平，再用无收缩砂浆二次灌浆填实，国外此法施工。所以锚栓施工时，可采用出钢筋或者角钢等固定锚栓。 ??????(四)连接问题 ?????(1)现场焊缝现象：设计要求全焊透的一、二级焊缝未采用超声波探伤;楼面主梁与柱未施焊;质量难以保证;未采用引弧板施焊。解决方法：不合格的焊缝不得擅自处理，定出修改工艺后再处
钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施本文针对钢结构工程焊接技术的重点和难点，按多年来的工程实践经验主要阐述十种实用焊接变形的控制措施和方法；焊接残余应力的控制措施；焊接裂纹的防治措施；焊接工艺评定的范围；焊缝质量检查；框架结构制作与安装焊接；安装焊接工艺；钢结构变形的预防等。 1、概述 钢结构焊接时，焊接热源对结构不均匀加热引起的结构形状和尺寸的变化，称为焊接变形。在变形的同时，结构内部还产生应力、应变，因为这时结构并未承受外载时，就存在这些应力，所以这些应力居于内应力范畴，称为焊接残余力。属于不均匀分布的自平衡内应力。 焊接变形及应力在焊接过程中往往是难以避免的。它们将影响到焊接结构尺寸精度和焊接接头的强度，轻者需耗费不少人力、物力去矫正、修理，严重的会使构件报废。此外，焊接变形和应力对焊接结构以后使用是的承载能力也产生不可低估的影响。焊接残余应力和焊接变形是能量存在同一构件的不同形式，服从于能量存在同一构件的不同形式，服从于能量守恒定律；它们相辅相成，并互相转化。减少一方必须增大一方： 设：焊缝的总能量为E总，E总=E有+E损+ρ残+ε=1 （1） （1）式中，E有—冶金反应时的有用能；E损---无用能，损耗能；ρ残--焊接残余应力；ε-焊接变形，当焊接完成后，构件中只存在两种能量形式； E残+ε=c<1 （2） c---常量 于是（2）式有了工程应用的价值，这就是我们在工程实际中控制焊接残余应力和焊接变形的基本观点。我们从事钢结构设计、制作安装的技术人员必须了解和掌握焊接变形及应力产生的原因及其基本规律、影响因素，以便在制作安装过程中能够控制焊接变形和应力。 2、焊接应变与变形的控制 2.1焊接变形的控制 （1）尽量减少焊缝的截面积，施焊量以满足连接需要即可，俗话说：“不过焊”，（对一般的角焊缝）是按照有效焊角尺寸来决定其焊缝强度的，所以对于凸出很高的焊缝，多出的焊缝金属，按规范作用并不能提高其许可强度，反而增大了应力集中系数，消弱了坡口的综合性能。对厚板，对接焊缝，可采用U型刨边形成U型坡口，可进一步减少焊缝金属量。 （2）焊缝的数量愈少愈好，每条焊缝尽量采用多层多道焊，厚板焊接特别要注意。 （3）焊缝尽可能称、布置要靠近中和轴施焊（由于收缩力引起钢板变形力臂小），因此减少变形。 （4）环绕中和轴的焊缝要平衡：应用对称施焊的原则，时一个收缩力对另一个收缩力相互平
硕士研究生课程考试试卷 硕士研究生课程考试试卷 考试科目：大跨与空间钢结构 考生姓名：许爱国考生学号：20101602009 考生姓名：杨 丹考生学号：20101602024 考生姓名：张 长考生学号：20101602084 考生姓名：田真珍考生学号：20101602015 学院：土木工程学院专业：土木工程（结构工程方向）考生成绩：90 任课老师(签名) 崔佳 考试日期：2011 年9月5日
目 录 录 1设计资料 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 设计参数 (1) 2 设计分析软件 (2) 2.1 分析软件简介 (2) 2.2 软件分析步骤 (2) 3 网壳结构设计计算 (3) 3.1 设计基本要求 (3) 3.2 计算分析方法 (3) 3.3 结构模型建立 (4) 3.4 节点与单元属性设置 (5) 3.5 材料参数设置 (6) 3.6 施加约束和荷载 (7) 3.7 软件初步分析设计 (11) 3.8 结构动力分析 (14) 3.9 竖向和水平地震作用抗震验算 (19) 3.10 结构风振系数计算 (21) 3.11 支座节点及檩条设计说明 (21) 4 网壳结构计算结果信息 (22) 4.1 网壳结构各杆件内力 (22) 4.2 网壳结构挠度验算 (23) 4.3 杆件与球节点配置及材料表 (25) 4.4 图纸生成说明 (25) 5 设计结果分析 (26) 5.1 单层球面网壳设计结果概述 (26) 5.2单层球面网壳整体稳定性分析简述 (27) 5.3 网壳结构设计中的几个问题 (29) 参考文献 (30) 附录 (31)
1 设计资料 1.1 设计题目 设计一单层球面网壳，网壳直径为20m，矢高7m，周边支承在钢筋混凝土柱及圈梁上，钢筋混凝土柱沿周边每20°一个均匀布置，柱截面尺寸为400mm×700mm，柱顶及圈梁顶标高为15.2m，圈梁截面尺寸为400mm×600mm。网壳上搭设檩条，屋面板采用压型钢板。 1.2 设计参数 1.2.1 静荷载 网壳自重：网壳结构的自重包括钢管杆件和焊接空心球节点（或螺栓球节点）的重量，可由计算机分析软件程序自动生成。 附加恒载：檩条、压型钢板和灯具重量取2 kN m。 0.65/ 1.2.2 活荷载 本工程屋面为不上人屋面，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(2006年版)第4.3.1条规定，屋面均布活荷载标准值取为2 kN m。屋面均布活荷载不应 0.5/ 与雪荷载同时考虑，取二者的较大值，此处不考虑雪荷载。基本风压取2 0.4/ kN m，本工程不考虑积灰荷载和吊车荷载。 1.2.3 温度作用 此处的温度作用仅指分析软件用到的温度差，即结构施工安装时的温度与使用过程中温度的最大差值，此处取为-25℃~25℃。 1.2.4 地震作用 本工程所在场地的抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅱ类，根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第4.4.2条规定，本工程单层球面网壳结构需要进行竖向和水平抗震验算。 1.2.5 结构材料 网壳结构杆件对钢材材质的要求与普通钢结构相同，本工程采用Q235B钢。网壳杆件截面形式有圆钢管、方钢管、角钢及H型钢等，由于圆钢管相对回转半径大和截面特性无方向性，对受压和受扭有利，一般情况下，圆钢管截面比其他型钢截面可节约20%的用钢量，当有条件时应优先采用薄壁圆管形截面，圆钢管可采用高频电焊钢管（即有缝管）或无缝钢管，其中高频电焊钢管较无缝钢管造价低且壁薄，设计时应优先使用，故本工程采用高频电焊圆钢管。网壳结构下部的钢筋混凝土柱及圈梁的混凝土强度等级采用C30。
钢结构施工难点、重点及解决方案 钢结构焊接最易出现的问题及解决措施 1、焊接施工不注意选择最佳电压 【现象】 焊接时无论是打底、填充、盖面，不管坡口尺寸大小，均选择同一电弧电压。这样有可能达不到要求的熔深、熔宽，出现咬边、气孔、飞溅等缺陷。 【措施】 一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧能得到较好的焊接质量和工作效率。例如打底焊接时为了能得到较好的熔深应该采用短弧操作，填充焊或盖面焊接时为了得到较高的效率和熔宽可以适当加大电弧电压。 2、焊接不控制焊接电流 【现象】 焊接时，为了抢进度，对于中厚板对接焊缝采取不开坡口。强度指标下降，甚至达不到标准要求，弯曲试验时出现裂纹，这样会使焊缝接头性能不能保证，对结构安全构成潜在危害。 【措施】 焊接时要按工艺评定中的焊接电流控制，允许有10～15%浮动。坡口的钝边尺寸不宜超过6mm。对接时，板厚超过6mm时，要开坡口进行焊接。 3、不注意焊接速度与焊接电流，焊条直径协调使用
【现象】 焊接时不注意控制焊接速度与焊接电流，焊条直径、焊接位置协调起来使用。如对全熔透的角缝进行打底焊时，由于根部尺寸窄，如焊接速度过快，根部气体、夹渣没有足够的时间排出，易使根部产生未熔透、夹渣、气孔等缺陷；盖面焊时，如焊接速度过快，也易产生气孔；焊接速度过慢，则焊缝余高会过高，外形不整齐；焊接薄板或钝边尺寸小的焊缝时，焊接速度太慢，易出现烧穿等情况。 【措施】 焊接速度对焊接质量和焊接生产效率有重大影响，选用时配合焊接电流、焊缝位置（打底焊，填充焊，盖面焊）、焊缝的厚薄、坡口尺寸选取适当的焊接速度，在保证熔透，气体、焊渣易排出，不烧穿，成形良好的前提下选用较大的焊接速度，以提高生产率效率。 4、施焊时不注意控制电弧长度 【现象】 施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于焊接电弧长度使用不当，较难得到高质量的焊缝。【措施】 为了保证焊缝质量，施焊时一般多采用短弧操作，但可以根据不同的情况选用合适的弧长以获得最优的焊接质量，如V形坡口对接、角接的第一层应使用短些的电弧，以保证焊透，且不发生咬边现象，第二层可以稍长，以填满焊缝。焊缝间隙小时宜用短弧，间隙大时电弧可稍长，焊接速度加快。仰焊电弧应最短，以防止铁水下流；立焊、
第二章施工特点、重点、难点分析及解决方案 第一节本工程施工的特点 第二节本工程施工的重点、难点分析 第三节工程重点和难点的施工保障措施
第二章工程特点、难点及项目管理重点 第一节本工程施工的特点 本工程属于中心区集办公、酒店及公寓为一体的超高层建筑群，地下室面积大，塔楼 高度高，裙楼层高大，结构设计复杂，大量使用钢结构，业主对施工总承包商工期、质量、 安全、文明施工、环境保护等有很高的要求和制约条件。概括看来，本工程的施工特点可 以归纳出以下几点： 1、本工程集办公、商业、酒店、公寓于一体，工程规模大，总建筑面积232045 m2。地下3层，地上裙楼4层，A座塔楼61层，B座塔楼36层，最高建筑高度达到300.8m。 2、本工程工期较紧，质量目标要求高，确保市优、争创鲁班奖。 3、本工程A栋结构形式为：型钢混凝土柱、钢梁－核心筒结构；梁板结构为钢梁＋ 混凝土楼板，结构形式复杂，是本工程的特点之一。 4、对电气、给排水、空调专业要求高，并有较强的深化设计能力要求。 5、防水工程施工面积大，防水施工质量要求高。本工程靠海较近，地下水异常丰富， 在桩基础施工完毕后，防水施工即会成为难点。 第二节本工程施工的重点、难点分析 1、高强度混凝土施工 本工程结构混凝土设计等级高， A栋竖向构件至顶层砼强度全部为C70、C60，属于高强度混凝土施工。混凝土原材料的质量控制、配合比设计、运输、浇筑、养护都会影响 到主体质量、结构的安全性，是本工程的难点和重点。 2、大体量的钢结构工程施工 本工程大量采用了型钢结构，A栋周圈框架柱、核心筒剪力墙、楼层钢梁、屋面钢桁架；B栋避难层钢斜撑；裙楼屋面钢桁架结构等，均采用了大量钢结构施工。钢结构重量 大，体积大，不仅制作、安装精度要求高，而且机械设备的选择和布局直接关系到施工质 量和进度，因此，在施工中需要进行重点组织。 3、裙楼泳池的钢桁架施工 裙楼屋面设50×12.5m标准游泳池及戏水池，仅计算泳池内水体积将达到约1000吨，此荷载对屋面承载能力要求极高，因此结构采取了钢桁架的形式，在施工中属于重点控制 部分。
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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 钢结构单层网壳设计 ――某椭球面网壳设计 学生梁江浩(专业：土木工程学院建筑工程专业) 指导教师郭小农(单位：土木工程学院建筑工程系) 【摘要】单层钢结构网壳外形美观，结构新颖，是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。网壳结构有如下特点： (1)网壳结构的杆件主要承受轴力，结构内力分布比较均匀，应力峰值较小，因此可以充分发挥材料强度作用。 (2)由于它可以采用各种壳体结构的曲面形式，在外观上可以与薄壳结构一样具有丰富的造型，无论是建筑平面或建筑形体，网壳结构能给设计人员以充分的设计自由和想象空间，通过使结构动静对比、明暗对比、虚实对比，把建筑美与结构美有机地结合起来，使建筑更易于与环境相协调。 (3)网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆，即以折面代替曲面，如果杆件布置和构造处理得当，可以具有与薄壳结构相似的良好的受力性能。同时，又便于工厂制造和现场安装，在构造和施工方法上具有与平板网架结构相同的优越性。 本设计是以工程实例为背景，完成一个的单层钢网壳设计。网壳型式是椭球型网壳，底面为30m*20m的椭圆，矢高为10m。结构是肋环形网壳，网壳的地点在天津。本设计的实施过程如下： (1)进行钢结构网壳空间建模：完成结构选型和网格划分,首先用3D3S生成一个尺寸相同的肋环形网壳，然后手动删改生成网壳的区格构件，使得每根构件的长度大致处于1.5m-2.2m，这样结构的网格更加合理，方便玻璃的制作与安装，结构本身也更加美观； (2)进行结构内力分析：完成荷载输入、杆件截面选择。内力计算使用3D3S软件，但是其中荷载的导算是人工完成，由于荷载规范中网壳的风载体型系数较为复杂，软件并不能很好的导算。因此借助于ANSYS中的编程功能，读入3D3S生成的模型数据，在依据规范的公式，计算出导算好的节点荷载，并写出适用于3D3S和ANSYS 的荷载文件； (3)构件设计：计算长度根据网壳结构技术规程得出，杆件采用热扎无缝钢管114*4.0和95*4.0，电算后再任选一根构件，利用3D3S得到的杆件内力，进行手动验算； (5)节点设计：本网壳中节点采用焊接球节点，采用两种焊接球：200*8的不带肋空心球节点和300*12的带肋空心球节点，电算选择球类型，然后根据网壳结构技术规程的计算方法任选一个球节点手算。 (6)结构整体稳定性分析，首先进行线性屈曲分析，得到屈曲模态，以此选定初始缺陷然后进行几何非线性整体稳定性分析，并且进行同时考虑材料非线性的整体稳定性分析； (7)施工图绘制，大概共绘制10张A2图，其中手绘2张； (8)计算书整理。 【关键词】单层网壳；整体稳定；大跨空间结构。
1）工程施工组织难度大 本工程为钢结构工程，其分项较多，存在我公司内部的组织与协调，还存在我公司与业主、监理、总包、设计院的协调与配合。 对策： 针对本工程施工组织难度大和本工程自身的特点，我公司拟在工程施工前编制合理的施工组织设计方案，并在工程前期调动资源的优势，采用先进数控设备保证加工精度，对现场的安装，针对本工程的特点编制详细的有针对性的安装方案，同时做好测量监测和精度控制，以便于后期的现场施工。 在现场施工组织方面，配合总包单位，加强与其它相关专业的协调与沟通，充分利用现场提供的场地，先期做好相关准备、拚装工作，现场工作面具备安装条件，组织有效的流水施工，同时，及时将已完工的工作面交付后续专业施工，与各专业协调统一，共同保证本工程的质量和进度。 （2）施工工期非常紧张 根据甲方及招标文件确定的工期，本工程施工工期较为紧张,尤其是加工工期。 对策： a、技术力量保证： 针对本工程特点，我公司拟在工程施工前期投入我公司有着丰富类似工程施工经验的工程师和管理人员,着重做好以下工作： ①根据各加工厂的加工能力及技术特点合理分配各加工厂的加工任务； ②对各加工厂派驻现场代表，监督其按照合理的加工工艺制作，并保证其施工质量满足相关规范和甲方的要求； ③现场各分区安装方案的确定； b、资源保证： 针对各分项的施工方案，在安装准备期间做好相关人力、机械、材料资源的准备工作： ①人力资源保证：本工程人力资源的投入分为两个阶段：加工阶段、现场安装阶段；在钢结构加工阶段，利用我公司山东地区长期合作加工厂强大的钢结构加工能力，投入相应人力资源，在现场达到安装条件前，完成相应部分钢结
钢结构施工难点、重点及处理办法 （1）工程施工组织难度大 本工程为钢结构工程，其分项较多，存在我公司内部的组织与协调，还存在我公司与业主、监理、总包、设计院的协调与配合。 对策： 针对本工程施工组织难度大和本工程自身的特点，我公司拟在工程施工前编制合理的施工组织设计方案，并在工程前期调动资源的优势，采用先进数控设备保证加工精度，对现场的安装，针对本工程的特点编制详细的有针对性的安装方案，同时做好测量监测和精度控制，以便于后期的现场施工。 在现场施工组织方面，配合总包单位，加强与其它相关专业的协调与沟通，充分利用现场提供的场地，先期做好相关准备、拚装工作，现场工作面具备安装条件，组织有效的流水施工，同时，及时将已完工的工作面交付后续专业施工，与各专业协调统一，共同保证本工程的质量和进度。 （2）施工工期非常紧张 根据甲方及招标文件确定的工期，本工程施工工期较为紧张,尤其是加工工期。 对策： a、技术力量保证： 针对本工程特点，我公司拟在工程施工前期投入我公司有着丰富类似工程施工经验的工程师和管理人员,着重做好以下工作： ①根据各加工厂的加工能力及技术特点合理分配各加工厂的加工任务； ②对各加工厂派驻现场代表，监督其按照合理的加工工艺制作，并保证其施工质量满足相关规范和甲方的要求； ③现场各分区安装方案的确定； b、资源保证： 针对各分项的施工方案，在安装准备期间做好相关人力、机械、材料资源的准备工作： ①人力资源保证：本工程人力资源的投入分为两个阶段：加工阶段、现场安装阶段；在钢结构加工阶段，利用我公司山东地区长期合作加工厂强大的钢结构
加工能力，投入相应人力资源，在现场达到安装条件前，完成相应部分钢结构制作；在钢结构安装阶段，利用充足的人力资源，根据工作面情况，组织流水作业，各分项独立完成，保证进度需要。 ②机械设备保证：我公司山东地区长期合作加工厂在2006年下半年，钢结构加工生产线任务不饱满，完全可满足本工程加工的需要。钢结构现场安装方面，拟用于本工程的安装机械一台80吨履带吊、一台50吨履带吊、四台25吨汽车吊，可按照现场安装进度的需要进场，保证本工程的施工。 C、施工组织保证 针对本工程特点，我公司拟建立一个有着丰富类似工程施工经验的工程项目部，下设若干工程队，每队设置若干的专业专项班组。组织流水作业，并按照工作情况调配施工人员，保证工程进度的需要，保证工程工期。 （3）质量要求高 由于本工程构件数量大，单重大，构件施工后承重大，施工工序多、配合紧密，如果一道工序存在质量问题，将对工程的总体施工质量产生重大影响，所以必须高质量、严要求、精心施工。 对策： 严格按照ISO9001-2000质量保证体系的要求，进行本工程加工到现场安装各环节的质量控制。在工程施工前编制好各主要关键点的技术方案，编制各阶段的质量控制点，并且严格按照创优的要求，进行自检、互检和专检，不合格产品不流入下一工序，确保本工程质量达到优良标准。
第二章施工特点、重点、难点分析及解决方案第一节 第二节 第三节本工程施工的特点 本工程施工的重点、难点分析工程重点和难点的施工保障措施 第二章工程特点、难点及项目管理重点 第一节本工程施工的特点 本工程属于中心区集办公、酒店及公寓为一体的超高层建筑群，地下室面积大，塔楼高度高，裙楼层高大，结构设计复杂，大量使用钢结构，业主对施工总承包商工期、质量、安全、文明施工、环境保护等有很高的要求和制约条件。概括看来，本工程的施工特点可以归纳出以下几点： 1、本工程集办公、商业、酒店、公寓于一体，工程规模大，总建筑面积232045 m2。 地下3层，地上裙楼4层，A座塔楼61层，B座塔楼36层，最高建筑高度达到300.8m。 2、本工程工期较紧，质量目标要求高，确保市优、争创鲁班奖。 3、本工程A栋结构形式为：型钢混凝土柱、钢梁－核心筒结构；梁板结构为钢梁＋混凝土楼板，结构形式复杂，是本工程的特点之一。 4、对电气、给排水、空调专业要求高，并有较强的深化设计能力要求。 5、防水工程施工面积大，防水施工质量要求高。本工程靠海较近，地下水异常丰富，在桩基础施工完毕后，防水施工即会成为难点。 第二节本工程施工的重点、难点分析 1、高强度混凝土施工
本工程结构混凝土设计等级高，A栋竖向构件至顶层砼强度全部为C70、C60，属于高强度混凝土施工。混凝土原材料的质量控制、配合比设计、运输、浇筑、养护都会影响到主体质量、结构的安全性，是本工程的难点和重点。 2、大体量的钢结构工程施工 本工程大量采用了型钢结构，A栋周圈框架柱、核心筒剪力墙、楼层钢梁、屋面钢桁架；B栋避难层钢斜撑；裙楼屋面钢桁架结构等，均采用了大量钢结构施工。钢结构重量大，体积大，不仅制作、安装精度要求高，而且机械设备的选择和布局直接关系到施工质量和进度，因此，在施工中需要进行重点组织。 3、裙楼泳池的钢桁架施工 裙楼屋面设50×12.5m标准游泳池及戏水池，仅计算泳池内水体积将达到约1000吨，此荷载对屋面承载能力要求极高，因此结构采取了钢桁架的形式，在施工中属于重点控制部分。4、A栋塔楼高空酒店大堂屋盖施工 A栋塔楼43层以上为酒店部分，为满足使用要求，建筑设计将此部分酒店大堂设计为中空式，中空高度达到了70.82m，顶部为钢梁混凝土板结构，此部分施工高度极高，属罕见高支模施工，因此，此部分施工是本工程的难点。 5、建筑节能暨玻璃幕墙施工 本工程采用了许多节能设计，比如采用挤塑板等材料进行节能保温，采用进口夹胶玻璃幕墙等，对节点施工和成品保护要求高。幕墙采用单元式幕墙，安装面积大，从幕墙的预埋到安装贯穿了整个结构施工的全过程，且对日后使用中抗渗漏的要求较高。 6、总包全面协调与管理难度大 本工程专业分包单位多，包括主体结构工程，钢结构工程，装饰、装修工程，建筑给排水工程，建筑电气工程，通风空调工程，屋面及防水工程，智能建筑工程，金属门窗工程，幕墙工程，消防工程，高低压配电工程，室外环境工程等，需要总包全面协调与管理的要求高，难度大。
钢结构制作施工方案 一、工程概况 本工程位于~~~，共计6个单体，总建筑面积约46446.93㎡。其中生产车间A为单层厂房，建筑面积12706.2㎡，天然地基，基础形式为独立基础，地上主体为钢结构，檐高9.3米，砼强度为C30；生产车间B为单层厂房，建筑面积27459.25㎡，基础形式为独立承台基础，地上主体为钢结构，中间局部为框架结构，檐高9.3米，砼强度为C30。生产车间A、B工程为单层门刚结构，柱顶标高9.000米，A车间最大跨度为34米，B车间最大跨度为54.6米，主材均采用Q345-B钢,次结构采用Q235-B钢，屋面檩条采用Q345-B钢，为Z型檩条，檩条采用冷弯薄壁型钢。钢结构工程总量约1200t。 二、本工程的主要特点和难点： （1）屋面钢构件比较复杂，种类多、数量大、单体跨度大、加工难度增加。 （2）钢结构加工中详图设计与设计单位的协调配合工作量大，工程履约过程中必须协调好与指挥部、设计院和工程监理单位的关系，保证工程中发生的可能影响工程进度的问题，能够及时高效地解决。（3）本工程工期短，购买材料及加工周期仅25天，要在如此短的时间内完成近1200多吨钢结构的加工，需协调好人材机的配合。 三、适用规范及标准 设计图纸 《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205－2003）
《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221－2003）《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102-2002） 《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81－91） 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（JGJ11345-89）《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94） 《碳素结构钢》（GB700-88） 《碳钢焊条》（GB/T5117-85） 《低合金钢焊条》（GB/T5118-85） 《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB708-89）《压型金属板设计施工规程》（YBJ216－88） 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88） 《大六角头高强度螺栓连接副》（JB1228－91）《钢结构高强螺栓连接技术规程》 JGJ82-2011 四、钢构件加工前的生产准备 1、技术准备 （1）钢结构详图会审 我单位将组织钢结构专业人员进行图纸会审，提前发现问题，及时与设计沟通，解决问题 （2）制定原材料、半成品试验（检验）计划。 （3）制定各项工艺措施和进行详细的技术交底，对操作工人进行技术交底和再培训。 （4）搞好钢结构安装前的测量工作。
超高层钢结构工程安装施工的重点难点及对策
论高层超高层钢结构工程安装施工的重点、难点及对策 摘要：高层超高层钢结构工程的安装施工控制是一项艰巨而复杂的技术。对工程的质量和进度有很大的影响。本文从国内外高塔学习、实践（迪拜塔/700米；广州新电视塔/610米等等）进行了总结，对塔吊选择、布置及装拆、吊装、测量控制、焊接技术、安全施工等为高层超高层钢结构工程安装施工控制中的重点、难点及对策等进行了全面分析与总结。 关键词：塔吊选择测量控制高塔 1.前言 当今世界高层与超高层钢结构安装工程方兴未艾，大有“欲与天公试比高”之势。迪拜塔高700米；广州新电视塔高度为610米；台北101大楼高度509米；上海环球金融中心高度492米；上海东方明珠塔高度468米；马来西亚国家石油大厦（双峰塔）高度452 米；广州双子塔高度430米；上海金茂大厦高度421米；广州中信广场高度391米；深圳地王大厦高度384米；台湾高雄85大楼高度378米；东北地区大连双子塔最高263米；安徽国际金融中心242米；厦门洪文世界山庄188.51米。国内外高层与超高层钢结构工程的出现是人类美好愿望、社会需求、科技进步和经济发展的完美结合。我国现有高层建筑162000多栋，其中超过100米的超高层建筑就有1500余栋，多数为钢结构。如上海：超高层建筑达400多栋，建筑数量已经远远超过中国香港，成为全球高楼建筑数量第一的城市。又如广州：18层以上建筑有7000多座。重庆高层建筑达10754座。超高层建筑能有效解决城市空间问题，对于“寸土寸金”的上海来说，超高层建筑的建造是适合城市发展需要的。高层与超高层钢结构一般都具备结构新颖独特、技术要求高、工期紧、吊装、焊接与连接工程量大、施工难度大、危险性大、安全防护困难等特点。但是，在发展超高层建筑的过程中，要在经济效益与城市环境、当前需求与可持续发展之间找到平衡点。 2.塔吊的选择 塔吊是高层超高层钢结构工程安装施工的核心设备，其选择与布置要根据钢结构体系的特点、外形尺寸、场地的布置、现场条件、安装施工队伍的技术力量及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证塔吊装拆的安全、方便、可靠。并且有专项装拆方案。 塔吊有内爬塔和附着式自升外爬塔两种，按照塔吊使用安全、经济、方便、可靠的原则，建议优先选用内爬塔。因内爬塔有如下优点： （1）有效施工能力大。内爬式塔式起重机安装在建筑物内部（电梯井
钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施 本文针对钢结构工程焊接技术的重点和难点，按多年来的工程实践经验主要实用焊接变形的控制措施和方法；焊接残余应力的控制措施；焊接裂纹的防治措施；焊接工艺评定的范围；焊缝质量检查；框架结构制作与安装焊接；安装焊接工艺；钢结构变形的预防等。 1、概述 钢结构焊接时，焊接热源对结构不均匀加热引起的结构形状和尺寸的变化，称为焊接变形。 在变形的同时，结构内部还产生应力、应变，因为这时结构并未承受外载时，就存在这些应力，所以这些应力居于内应力范畴，称为焊接残余力。属于不均匀分布的自平衡内应力。 焊接变形及应力在焊接过程中往往是难以避免的。它们将影响到焊接结构尺寸精度和焊接接头的 强度，轻者需耗费不少人力、物力去矫正、修理，严重的会使构件报废。此外，焊接变形和 应力 对焊接结构以后使用是的承载能力也产生不可低估的影响。焊接残余应力和焊接变形是能量存在同一构件的不同形式，服从于能量存在同一构件的不同形式，服从于能量守恒定律；它们相辅相成，并互相转化。减少一方必须增大一方：设：焊缝的总能量为E总，E总=E有+E损+ p残+ e =1 (1) (1)式中，E有一冶金反应时的有用能；E损---无用能，损耗能；p残--焊接残余应力；e - 焊接变形，当焊接完成后，构件中只存在两种能量形式； E 残+ e =c<1 ( 2) C---常量 于是(2)式有了工程应用的价值，这就是我们在工程实际中控制焊接残余应力和焊接变形的 基本观点。我们从事钢结构设计、制作安装的技术人员必须了解和掌握焊接变形及应力产生的原因及其基本规律、影响因素，以便在制作安装过程中能够控制焊接变形和应力。 2、焊接应变与变形的控制 2.1焊接变形的控制 (1)尽量减少焊缝的截面积，施焊量以满足连接需要即可，俗话说：“不过焊”，(对一般 的角焊缝)是按照有效焊角尺寸来决定其焊缝强度的，所以对于凸出很高的焊缝，多出的焊缝金属， 按规范作用并不能提高其许可强度，反而增大了应力集中系数，消弱了坡口的综合性能。对厚板， 对接焊缝，可采用U型刨边形成U型坡口，可进一步减少焊缝金属量。 (2)焊缝的数量愈少愈好，每条焊缝尽量采用多层多道焊，厚板焊接特别要注意。 (3)焊缝尽可能称、布置要靠近中和轴施焊 (由于收缩力引起钢板变形力臂小) ，因此减
钢结构施工方案审查要点 1、工程概况和技术特点 在此一节中可以看出施工方对施工图纸的消化程度，同时也可反映出施工方的工程施工经验和技术保障系统的强弱。因此，在审查这一节时应注意施工单位对工程施工技术特点、难点的分析是否切中要害，是否有他们自认为施工困难的方面或应注意的事项，对此应分门别类作记录，在施工过程中重点监控 2.施工作业工艺及主要技术措施 本节是“钢结构施工组织设计”的核心内容。由于钢结构工程涉及到制造和安装两个施工现场，因此本本节内容应涵盖两现场的工艺内容。施工组织设计不如施工技术方案或施工技术措施对施工工艺的描述那么详实，但要求主干明确，逻辑性强，工艺特征要切中要害，因此，对此节审查时应注意以下几点： 2.1制造加工工艺程序有无矛盾与前后倒置现象。 一般来说其加工工艺是：①确认进场材料;②电脑或1：1实样出落料尺寸零件图;③落料矫正、编号、堆放;④零部件成型、刨边矫正;⑤1：1拼装胎模组合确认及拼装检验;⑥焊接、检验及矫正;⑦制孔、端面加工;⑧预组装、检验;⑨编号拆开堆放;⑩表面除锈及表面处理，涂装作记、检验;⑾出厂。 2.2审查工艺顺序中是否有关键工序遗漏和倒置情况。 如材料进场后不经确认、跨过电脑或1：1实样确定落料尺寸就开始落料，不经1：1
拼装胎模确认就进入拼装等。其材料确认包含两方面内容：其一是对材料材质、规格、型号进行确认；其二是对材料应进行第一次矫正以达到可用标准的确认。由于施工单位一般对材料的要求重视不足，在钢结构施工组织设计中，此项的描述常被忽略。 电脑或1：1实样确定落料尺寸这一工序过程相当重要。现在的钢结构施工图设计逐渐向国际惯例靠拢，设计方不再出详细的节点大样构造图，其杆件多为单线图，而节点构造只给出连接原则，节点板厚、焊缝长度要求、连接螺栓排列及数量和螺栓规格等不给节点、大样详图。往往要求施工单位按轴线交接要求及节点连接原则进行二次设计，在工程中通常把这些二次设计施工图称为“转换图”。如施工方未接触过这类设计，则往往会以为是设计不完善，而要求设计方补充详图。从这一点就可以看出施工方的技术素质还停留在20世纪80年代以前的水平。因此监理人员应对这一工艺过程引起足够重视，否则落料过程中将易产生成批废料的严重后果。 2.3在1：1拼装胎模完成后应对胎模进行确认。 确认应注意以下两个方面：一是尺寸(包括成型外型几何尺寸、轴线交点位置尺寸)；二是是否便于脱模，是否有阻碍拼装点焊、影响辅助拼装线作标记的地方等。在有些施工单位的钢结构施工组织设计中，根本不提及这一过程，或者即便提了也不作细的要求，使工艺失控。此工艺过程必须是放在拼装之前，拼装有两类，一是小件拼装，一般是拼成零件或部件；另一类是中拼组成构件。预组装应放在焊接、成型、矫正、制孔、端面加工后进行，决不能与小件拼装及中拼一并同时进行，如施工方把三者过程混在一起，应在审查中给予指出。
钢结构与钢网架的区别及网壳结构的特点 钢架网状结构属于钢结构的一种，同属于钢结构类型。但钢架网状结构和钢结构的区别就在于连接方式、使用钢结构材料和结构形式与结构体系不同分开来说： 一、连接方式： 1、网状结构节点视为铰接，通常是用螺栓连接的； 2、钢结构节点视为刚性接点，通常用焊接。 二、使用材料和形式： 1、钢结构是从钢结构材料上说； 2、网架是从结构形式上说； 网架可以有钢网架、铝合金网架等等，但实际应用中钢网架居多； 钢结构除了钢网架之外，还有钢框架、钢门架等多种形式。 三、结构体系： 1、钢网架属于空间结构体系，计算时应考虑整体受力和空间变形； 2、钢结构桁架类似于平面钢桁架，属于单向受力结构，只要计算平面内的强度和稳定，平面外的稳定主要依靠撑杆和系杆来承担。 网壳结构的优势： 网壳结构即为网状的壳体结构，或者说是曲面状的网架结构，其外形为壳，其构成为网络状，是格构化的壳体，也是壳形的网架。 网壳结构的特点： (1)网壳结构的杆件主要承受轴力，结构内力分布比较均匀，应力峰值较小，因此可以充分发挥材料强度作用。 (2)由于它可以采用各种壳体结构的曲面形式，在外观上可以与薄壳结构一样具有丰富的造型，无论是建筑平面或建筑形体，网壳结构能给设计人员以充分的设计自由和想象空间，通过使钢结构动静对比、明暗对比、虚实对比，把建筑美与结构美有机地结合起来，使建筑更易于与环境相协调。 (3)由于杆件尺寸与一整个网壳结构泪比很小，可把网壳结构近似地看成各向同性或各向异性连续体，利用钢筋混凝土薄壳结构分析结果进行定性的分析。 (4)网壳结构中网络的杆件可以用直杆代替曲扞，即以折面代替曲面，如果杆件布置和构造处理得当，可以具有与薄壳结构相似的崗好的受力性能。同时，又便于工厂制造和现扬安装，在构造和施工方法上具有与平板网架结构泪同的优越性。 网壳结构按杆件的布置方式分类有：单层网壳和双层网壳两种形式，一般来说，中小跨度（一般为40m以下）时可采用单层网壳，跨度大时采用双层网壳。单层网壳甶于杆件少、重量轻、节点简单、施工方便，因而具有更好的技术经济指标，但单层网壳曲面外刚度差、稳定性差，各种因素都会对结构的内力和变形产生明显的影响，因此在结构杆件的布置、屋面材料的选用、计算模式的确定、构造措施的落实及结构的施工安装中，都必须加以注意，双层网壳可以承受一定的穹矩，具有较高的稳定性和荷载力。当屋顶上需要安装照明、音响、字调等各种设备及管道时，选用双层网架能有效的完全利用空间，方便天花或吊顶构造、经济合理，双层网壳根据厚度的不同，有等厚度与变厚度之分。
钢结构工程技术难点及其控制措施 在建筑领域，钢结构工程的优越性越来越来被人们所认同，质量问题也越来越来引起人们的重视，加强钢结构工程施工质量监理工作，有现实意义和必要性。钢结构工程由于其造价低、结构性能好、施工速度快，大量的钢结构工业厂房、住宅小区、高层建筑、桥梁相继出现，取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑，由于钢结构工程在建筑领域被广泛应用，施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全，如何控制工程施工质量的已引起业内人士的重视。因此，监理工程师对钢结构施工质量的控制就显得尤为重要。本文结合实际就监理过程中对钢结构施工质量控制谈几点体会。 1、针对项目合理组建项目监理机构，认真编制监理规划 1.1 合理组建项目监理机构，抓好岗位建设。项目监理机构是监理公司派驻现场，对工程质量、进度、投资实施监督管理的机构，项目监理机构必须针对工程项目的特点、规模、技术复杂程度等组建，人员配置要专业齐全、结构合理，数量满足监理现场需要，并在现场配备必要的检测工具。同时，要加强现场岗位建设和形象建设，完善现场管理制度和办法，规范监理人员的行为，保证监理人员能履行自己的职责，提高监理机构的工作效率。 1.2 针对工程特点编制监理规划。监理规划是项目监理机构对工程实施监理的指导性文件，监理规划编制的完善程度，一定程度上影响项目监理的实施。在工程开工前，项目监理机构要组织监理人员针对钢结构工程特点、规模进行编制，明确监理过程中“三大控制”的程序、措施、方法，并在实施监理过程中，严格按照监理规划的内容和要求组织监理工作。 2、做好工程开工前准备工作 2.1 强化施工图纸的会审工作。图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。 2.2 认真审查钢结构安装施工组织设计。施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点。审查的重点内容有： （1）质量保证体系和技术管理体系的建立； （2）特殊工种的培训合格证和上岗证； （3）新工艺的应用； （4）对工程项目的针对性； （5）质量、进度控制的措施和方法； （6）施工计划（工期）的安排； 3、加强现场施工过程中的质量监理 3.1钢结构基础工程的质量控制。钢结构工程的基础一般都采用混凝土独立柱基础，基础的混凝土及钢筋、模板的施工与其他工程的施工工序及方法相同，而基础独立柱中预埋的螺栓是质量控制的重点，单个螺栓及每组螺栓之间的间距、高低的偏差，直接影响钢结构工程的安装质量，我们在监理质量控制过程中，要求施工单位采用以下措施效果不错。 （1）制作安装模板。取钢柱底板大小的钢板三块（其中两块厚20mm，一块8~20mm均可），20mm厚的两块钢板按钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔，将三块钢板组装，把一组螺栓插入螺孔，用Ф14~Ф16的钢筋将螺栓焊接成整体，上下各一道，可多次重复使用。这样单个螺栓间间距及高低控制在允许的偏差范围内。 A：Ф14~Ф16钢筋 B：螺栓
1 钢结构重点和难点及解决方案 1. 1.1 组织协调 本建筑物底层面积大、封闭环形周边线长，钢结构体量大、构件形 式多、协作单位多，同时与土建、机安等专业公司配合工作量大。如何 建立项目组织机构，合理调配管理人员，协调各协作单位的工作步伐，确定合理的安装顺序，做好与土建、机安等总包单位下属专业公司的交 叉作业，协同配合工作，特别是对土建已完工产品的保护，以确保工程 顺利进行是本工程实施的重点之一。 1.2 深化设计的重点、难点及解决方案 本工程结构体系繁杂有 H型钢加圆管的格构柱，箱形环梁， H形梁，T 形支撑等，而且节点复杂，连接形式繁多。建立模型的难度和工作量 均非常大。典型节点具体形式如下所示：
解决策略：采用深化设计软件整体建模，提取分区域模型和材料采购清单。在此基础上，典型复杂节点设计先由专门的结构设计部进行设计及有限元计算分析，然后由 CAD深化设计部门结合现场安装及制作运输的分段、构件组装、焊接工艺和以往的设计经验，进行零件图设计。 1.2 四周格构斜柱的吊装与定位、稳定措施 （1）采用 50 吨吊装格构柱 （2）设置临时支撑和带有手动葫芦的缆绳定位格构斜柱，确 保斜柱的稳定。具体措施详见施工方案。 1.3 张弦结构施工控制问题 张弦梁 / 张弦桁架结构作为一种半刚性结构，其整体刚度由刚性
构件截面尺寸和结构空间几何形体两方面共同组成，且具有整体刚度和几何形态与施工过程密切相关、结构成形前刚度较弱等特点，因而宜将张弦梁 / 张弦桁架结构的施工阶段作为一个独立的过程进行详细 分析。 张弦梁 / 张弦桁架的成形过程涉及到预拉力确定、放样几何的确定以及施工方案的选择这是本工程的三个大难题，解决这三个问题才能获得理想的 几何位形并保证结构在不同荷载作用下的整体刚度。 另外，垂梁拉索的长度是随悬垂梁的变形而变化的，而安装后（有恒菏载）的悬垂梁挠度与实际制作时悬垂梁挠度是不一样的，按受力 及图纸的要求，拉索在安装完毕后应保持绷直状态，所以拉索长度需 根据安装后（有恒菏载）的悬垂梁的形态进行确认。 解决策略：用计算软件进行反复推算，确定安装后（有恒菏载）悬垂梁与拉索连接各点的变形值，然后进行放样确定。 1.4 屋梁、撑杆、拉索安装应力、位移协调及与设计思路一致性的考 虑，同时考虑施工跟踪仿真分析。 （1）保证大弧度悬垂梁的地面拼装、拼装胎架的设计确保悬垂梁变形不过大； （2）根据施工跟踪仿真分析结果，采用合理的施工顺序 （3）根据吊装分析，选用合理的吊点。 1.5 空间结构复杂对工程的测量控制难 根据本工程测量难度大、精度高的特点，结合该工程的现场实际情况，采用全站仪进行空间定位。桁架卸载后采用遥测型布拉格光纤 光栅 ( ＦＢＧ ) 传感器进行应力监测，同时遵循“由整体到局部”的测
网壳结构 一、简介 1.1 何为网壳结构 网壳结构是曲面型的网格结构，兼有杆系结构和薄壳结构的固有特性，受力合理，覆盖跨度大，其外形为壳，是格构化的壳体，也是壳形的网架。它是以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体坐标进行布置的空间构架，其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力。它既有靠空间体形受力的优点，又有工厂生产构件现场安装的施工简便、快速的长处，而且他以结构受力合理，刚度大，自重轻，体形美观多变，技术经济指标好,而成为大跨结构中备受关注的一种结构形式。 1.2 网壳的形式与分类 （1）按网壳的层数来分，有单层网壳和双层网壳，其中双层网壳通过腹杆把内外两层网壳杆件连接起来，因而可把双层网壳看作由共面与不共面的拱桁架系或大小相同与不同的角锥系（包括四角锥系、三角锥系和六角推系）组成。（一般来说，中小跨度（一般为40m以下）时，可采用单层网完，跨度大时，则采用双层网壳。）如图1 图1 单层网壳与双层网壳 （2）按网壳的用材分，主要有木网壳、钢网壳、钢筋混凝土网壳以及钢网壳与钢筋混凝土屋面板共同工作的组合网壳等四类。 （3）按曲面的曲率半径分，有正高斯曲率网壳、零高斯曲率网壳和负高斯曲率网壳等三类。 （4）按曲面的外形分，主要有球面网壳、圆柱面网壳、扭网壳（包括双曲抛物面鞍型网壳、单块扭网壳、四块组合型扭网壳）等。 （5）按网壳网格的划分来分，有以下两类。 对于圆柱面网壳主要有单向斜杆型、交叉斜杆型、联方网格型、三向型，如图2所示。 对于球面网壳主要有肋环型、Schwedler型、联方网格型、三向网格型，如图3所示。
（a）（b）（c）（d） 图2 圆柱面单层网壳网格 （a）单向斜杆型（b）交叉斜杆型（c）联方型（d）三向网格型 图3单层球面网壳网格类型 二、受力特点和典型工程应用 1、圆柱面网壳受力特点 1.1两对边支撑 对于以跨度方向为支座，拱脚常支撑于圈梁、柱顶或基础上产生推力。 对于以波长方向为支座，柱面网壳端支座若为墙，则为受拉构件，若端支座为边高度梁，则为拉弯构件，此时应设边梁。 1.2四边支撑或多点支撑 网壳的受力同时有拱式受压和梁式受压两方面。两种作用的大小同网格的构成及网壳的跨度和波长有关。工程中常用短壳，如因功能需求必须加长网壳时，克在纵向中部增设加强肋。 2、球网壳受力特点 受力与圆顶相似。网壳的杆件作为拉杆或压杆，节点构造也需承受拉力和压力，球网壳的底座可设置环梁，可增加结构的刚度。 网壳支座约束增强，内里逐渐均匀，且最大内力也减小，稳定性提高，因此