2008年为了应对国际金融危机,中国政府采取了加快铁路、公路及机场等基础设施建设的举措。另外随着北京奥运会、上海世博会、广州亚运会及深圳大运会的成功举行,各类大型场馆的建设,很大程度上推动了我国空间钢结构的发展。近年来,空间钢结构建筑造型向多样化方向发展,涌现了一些包含文化底蕴的创新设计。不再局限于传统的平板网架、网壳等结构体系。越来越复杂的结构体系给钢结构的加工制作和施工方案选取提出了更高的要求;另外,不同施工过程对结构初始刚度产生很大影响,空间钢结构结构设计时结构初始刚度合理选取也不容忽视;还有一些钢结构在施工过程中出现了如杆件失效、杆件超应力等质量事故,这些问题的处理都要考虑施工过程结构刚度变化的影响。为了准确反应施工过程中结构刚度的变化,我们必须对施工过程进行准确的数值分析。本文李自健美术馆为工程背景,对钢结构的特点及施工难点进行了阐述,并对拼装工艺以及精度保证措施进行了讲解。根据结构的特点制定了主体结构的安装方案,通过有限元软件对钢结构安装过程进行数值分析。给出典型施工工况的数值计算结果,通过准确的模拟实际结构的施工状态,为钢结构的安全吊装和准确定位提供数值依据。钢结构施工过程的非线性加载历程得到的结构初始刚度将会对结构设计产生影响。基于此,本文研究的主内容包括以下几个方面:(1)采用Midas Gen李自健美术馆吊装施工各阶段进行有限元模拟计算,从而对一次性加载与安装过程加载圆环桁架关键节点位移、杆件应力和主体钢结构支座反力进行比较,为钢结构的安全吊装和准确定位提供数值依据;(2)钢结构施工过程中结构的刚度、质量、荷载等不断变化,采用通用有限元分析设计软件SAP2000(CSI)施工阶段模块,能准确的反映钢结构施工阶段的非线性历程。施工阶段非线性分析结束时的刚度作为线性分析的初始刚度,为结构设计提供更准确的初始条件。