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摘要：随着当前钢结构建设项目的日益增多，其中大跨度钢结构正逐渐被应用于体育馆、展览厅、影剧院、飞机库、双向大柱距车间等大型建筑的建设当中。然而由于大跨度钢结构施工过程中的吊装、滑移、提升等施工安装技术具有形式复杂、施工周期长以及容易受到设计方案、施工方法的影响，为此必须加强对大跨度复杂钢结构施工过程中出现的诸多力学和关键技术问题的研究与探讨，以有效保证钢结构在施工过程中的安全性以及在施工结束后钢结构状态的可靠性。
关键字：钢结构；大跨度；复杂；技术问题
钢结构具有强度高、材质均匀、质量轻、韧性和塑性好以及密封性好等特点，近年来在建筑行业中得到了广泛应用与普及，并被誉为建筑行业中的朝阳产业。然而在大跨度复杂钢结构的施工安装过程中，因对设计、施工中的关键性技术问题没有重视或没有采取良好的解决方案，有可能会导致结构出现失去平衡倾覆、失去稳定倒塌以及节点强度不足而破坏等多种问题，对钢结构工程的施工质量与施工进度都会带来严重影响。本文结合实际工作经验，从大跨度复杂钢结构的主要施工技术出发，并就施工过程中存在的若干关键性技术问题进行了分析与探讨。
一、大跨度复杂钢结构的施工技术概述
大跨度复杂钢结构的施工技术，主要包括了安装技术与卸载技术（若有临时支承），本文主要简要介绍了安装技术。常用的安装方法通常可分为两类，一类是在地面拼装的整体吊装法、整体提升法以及整体顶升法；另一类则是在高空就位的高空散装法、高空滑移就位法与分条分块就位组装法。具体安装方法的选用应根据工程中钢结构的受力情况与构造特点（包括结构形式、刚度分布、支承形式等），并结合现场施工条件和设备机具等资源落实情况等因素综合确定具体安装方案。
从近年的发展趋势而言，大跨度钢结构工程正日益向大型化和复杂化方向发展，单一的安装方法已无法满足工程实际的需要，工程中往往采取多种不同的安装技术，安装方法正朝着集成化的方向发展。因此在实际施工中中，应根据大跨度复杂钢结构的具体结构形式以及施工条件，通过不同安装技术合理的组合应用，实现良好的安装。
二、大跨度复杂钢结构施工过程中的关键技术问题分析
1、平面或空间桁架吊装的稳定问题分析
通过整榀平面或者空间桁架作为的吊装单元，能够极大提高安装施工的工作效率，并降低施工的难度，然而在吊装的过程中应重点注意吊点的选择与滑轮力学等关键技术问题，以保证桁架在吊装时不出现平面外的失稳。
（1）吊点的选择
如果复杂钢结构吊件的自重分布不均匀或者其截面沿轴向变化，则其吊点的选择应根据上述的基本原则进行有限元结构的分析计算。通常情况下吊件轴线和吊绳之间会存在一定的夹角，其中吊绳的水平分力还会对构件形成沿轴向方向的压力。因此在对吊点的位置計算确定时，应还综合考虑到以上因素对吊件稳定性的影响。
（2）滑轮力学分析
3、施工过程的跟踪模拟与计算问题
通过对大跨度复杂钢结构工程在施工过程中的跟踪模拟与计算，可有效确定构件或结构在稳定性、刚度以及强度上的相关性能，以保证施工安装过程中的安全可靠。
一方面，由于大跨度复杂钢结构工程的施工时一个连续并且复杂的过程，施工过程中的每个阶段在构件位移、内应力方面都在不断发生改变，通过跟踪模拟与计算，能够对施工过程中的危险阶段进行预警并实现精确控制，保证了整个施工环节的安全。另一方面，由于构件在施工安装过程中会出现一定的位移，因此也相应影响到构件的后续加工尺寸，通过跟踪模拟与计算能确保加工尺寸更改时的精确。
4、结构整体提升时的设计与计算问题
在大跨度复杂钢结构进行整体提升施工时，应重点注意两个方面的问题，一是整体提升系统中设计与计算的确定问题；二是在整体提升时的结构与提升柱易受到破坏或损伤的问题。
整体提升系统中设计与计算的确定重点是进行不同步验算，以避免在提升过程中因提升点不同步所引起的桁架稳定性以及强度的影响。通过在系统中设置标准提升点，系统对其它提升点的位移值进行动态采样，以确保其位移的差值控制在15毫米以内。
整体提升时的结构与提升柱易受到破坏或损伤的问题，可通过人为改变提升过程中的受力状态，以有效避免损坏，加强提升时的安全程度。主要有两种解决措施，一种是通过提升柱的稳定性与刚度的强弱程度对提升柱之间提升力的大小分布进行调整，以保证提升柱在提升过程中的安全；另一种措施是对两个提升力大小的调整，使提升柱能够接近或者达到中心受压，以有效改善提升柱的受力状态。这两种措施在实施的过程中还应做好对结构内应力以及位移变形情况的检验工作。
5、索穹顶结构的施工成型问题
索穹顶结构主要有斜索、环索、脊索、中心受拉钢环、撑杆以及外圈受压钢环梁等组成，其结构属于大跨度复杂钢结构中的一种典型的空间张拉结构体系。索穹顶结构的施工成型主要有以下两种方式：一种是先固定斜索、脊索与外圈受压钢环梁，再逐一从外环梁开始向内张拉斜索，并提升桅杆，最后再进行内拉环的提升；另一种是先将中心受拉钢环提升到设计位置，并使用临时施工塔架进行支承，然后再逐一由外环开始向内张拉斜索。
总结：
钢结构建筑是我国十五期间的重点推广项目，现代化大型建筑的钢结构工程正逐渐向着大跨度和复杂化方向发展，而其中科学、合理的施工技术与施工措施是确保整个钢结构工程质量与进度的关键。对于大跨度复杂钢结构，应重视结果成型的设计过程，并加强对关键性技术问题的研究与探讨，以实现对当前大跨度复杂钢结构在施工过程与施工技术上的优化与完善，有效保证钢结构在施工过程中的安全性以及在施工结束后钢结构状态的可靠性。
参考文献：
[1] 田黎敏，郝际平，等.大跨度复杂钢结构施工力学模拟研究与应用[J].西安建筑科技大学学报，2012（3）.
[2] 于东，关传福，等.某体育馆大跨度钢结构施工技术[J].工业建筑，2005（3）.
[4] 吴欣之.广州国际会展中心大跨度复杂形体钢结构安装技术研究[J].建筑钢材料进展，2004（1）.
[3] 中华人民共和国建设部.GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].2002-03-01.
关键字：钢结构；大跨度；复杂；技术问题
钢结构具有强度高、材质均匀、质量轻、韧性和塑性好以及密封性好等特点，近年来在建筑行业中得到了广泛应用与普及，并被誉为建筑行业中的朝阳产业。然而在大跨度复杂钢结构的施工安装过程中，因对设计、施工中的关键性技术问题没有重视或没有采取良好的解决方案，有可能会导致结构出现失去平衡倾覆、失去稳定倒塌以及节点强度不足而破坏等多种问题，对钢结构工程的施工质量与施工进度都会带来严重影响。本文结合实际工作经验，从大跨度复杂钢结构的主要施工技术出发，并就施工过程中存在的若干关键性技术问题进行了分析与探讨。
一、大跨度复杂钢结构的施工技术概述
大跨度复杂钢结构的施工技术，主要包括了安装技术与卸载技术（若有临时支承），本文主要简要介绍了安装技术。常用的安装方法通常可分为两类，一类是在地面拼装的整体吊装法、整体提升法以及整体顶升法；另一类则是在高空就位的高空散装法、高空滑移就位法与分条分块就位组装法。具体安装方法的选用应根据工程中钢结构的受力情况与构造特点（包括结构形式、刚度分布、支承形式等），并结合现场施工条件和设备机具等资源落实情况等因素综合确定具体安装方案。
从近年的发展趋势而言，大跨度钢结构工程正日益向大型化和复杂化方向发展，单一的安装方法已无法满足工程实际的需要，工程中往往采取多种不同的安装技术，安装方法正朝着集成化的方向发展。因此在实际施工中中，应根据大跨度复杂钢结构的具体结构形式以及施工条件，通过不同安装技术合理的组合应用，实现良好的安装。
二、大跨度复杂钢结构施工过程中的关键技术问题分析
1、平面或空间桁架吊装的稳定问题分析
通过整榀平面或者空间桁架作为的吊装单元，能够极大提高安装施工的工作效率，并降低施工的难度，然而在吊装的过程中应重点注意吊点的选择与滑轮力学等关键技术问题，以保证桁架在吊装时不出现平面外的失稳。
（1）吊点的选择
如果复杂钢结构吊件的自重分布不均匀或者其截面沿轴向变化，则其吊点的选择应根据上述的基本原则进行有限元结构的分析计算。通常情况下吊件轴线和吊绳之间会存在一定的夹角，其中吊绳的水平分力还会对构件形成沿轴向方向的压力。因此在对吊点的位置計算确定时，应还综合考虑到以上因素对吊件稳定性的影响。
（2）滑轮力学分析
3、施工过程的跟踪模拟与计算问题
通过对大跨度复杂钢结构工程在施工过程中的跟踪模拟与计算，可有效确定构件或结构在稳定性、刚度以及强度上的相关性能，以保证施工安装过程中的安全可靠。
一方面，由于大跨度复杂钢结构工程的施工时一个连续并且复杂的过程，施工过程中的每个阶段在构件位移、内应力方面都在不断发生改变，通过跟踪模拟与计算，能够对施工过程中的危险阶段进行预警并实现精确控制，保证了整个施工环节的安全。另一方面，由于构件在施工安装过程中会出现一定的位移，因此也相应影响到构件的后续加工尺寸，通过跟踪模拟与计算能确保加工尺寸更改时的精确。
4、结构整体提升时的设计与计算问题
在大跨度复杂钢结构进行整体提升施工时，应重点注意两个方面的问题，一是整体提升系统中设计与计算的确定问题；二是在整体提升时的结构与提升柱易受到破坏或损伤的问题。
整体提升系统中设计与计算的确定重点是进行不同步验算，以避免在提升过程中因提升点不同步所引起的桁架稳定性以及强度的影响。通过在系统中设置标准提升点，系统对其它提升点的位移值进行动态采样，以确保其位移的差值控制在15毫米以内。
整体提升时的结构与提升柱易受到破坏或损伤的问题，可通过人为改变提升过程中的受力状态，以有效避免损坏，加强提升时的安全程度。主要有两种解决措施，一种是通过提升柱的稳定性与刚度的强弱程度对提升柱之间提升力的大小分布进行调整，以保证提升柱在提升过程中的安全；另一种措施是对两个提升力大小的调整，使提升柱能够接近或者达到中心受压，以有效改善提升柱的受力状态。这两种措施在实施的过程中还应做好对结构内应力以及位移变形情况的检验工作。
5、索穹顶结构的施工成型问题
索穹顶结构主要有斜索、环索、脊索、中心受拉钢环、撑杆以及外圈受压钢环梁等组成，其结构属于大跨度复杂钢结构中的一种典型的空间张拉结构体系。索穹顶结构的施工成型主要有以下两种方式：一种是先固定斜索、脊索与外圈受压钢环梁，再逐一从外环梁开始向内张拉斜索，并提升桅杆，最后再进行内拉环的提升；另一种是先将中心受拉钢环提升到设计位置，并使用临时施工塔架进行支承，然后再逐一由外环开始向内张拉斜索。
总结：
钢结构建筑是我国十五期间的重点推广项目，现代化大型建筑的钢结构工程正逐渐向着大跨度和复杂化方向发展，而其中科学、合理的施工技术与施工措施是确保整个钢结构工程质量与进度的关键。对于大跨度复杂钢结构，应重视结果成型的设计过程，并加强对关键性技术问题的研究与探讨，以实现对当前大跨度复杂钢结构在施工过程与施工技术上的优化与完善，有效保证钢结构在施工过程中的安全性以及在施工结束后钢结构状态的可靠性。
参考文献：
[1] 田黎敏，郝际平，等.大跨度复杂钢结构施工力学模拟研究与应用[J].西安建筑科技大学学报，2012（3）.
[2] 于东，关传福，等.某体育馆大跨度钢结构施工技术[J].工业建筑，2005（3）.
[4] 吴欣之.广州国际会展中心大跨度复杂形体钢结构安装技术研究[J].建筑钢材料进展，2004（1）.
[3] 中华人民共和国建设部.GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].2002-03-01.