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【摘 要】 钢结构的应用形式主要體现在各种大型标志性建筑与体育场馆，尤其是大跨度复杂钢结构及其他多高层且复杂的钢结构建筑。文章分析其结构施工原理，探讨其施工技术以及要点。
【关键词】 大跨度钢结构；施工技术；要点
大跨度钢结构是钢结构体系逐渐发展过程中所形成的一种施工形式，这类型结构施工形式本身能够充分的满足某些大型建筑的需求。就目前来说，大跨度钢结构已经凭借着自身所具有的独特优势，成为了我国应用范围较大的建筑结构类型。
一、大跨度钢结构概述
（一）大跨度钢结构施工施工力学原理
（1）拉格郎日列式
在针对大跨度钢结构施工期间的力学进行分析过程中，拉格朗日列式通常情况下都被用在物体本身的运动状态描述工作上。拉格朗日列式实际上在进行描述的过程中，都是直接将需要进行位移的度量直接作为大型构件固定变形前后所出现的运动唔知点，如此以来，也就将拉格朗日坐标称之为了物质性代表坐标。
（2）ANSYS
在针对部分大型的有限元软件加以利用的过程中，其边界条件的对于大型构件所带来的预应力改变的动态施加、增删都能够较为简便的处理。但是对于大型构件本身的预应力动态施加、增删方面的问题，就目前来说，最为有效的解决方式为：通过ANSYS中所存在的死活单元功能来对于计算机本身的功能加以配合，通过该措施，能够开发出具有针对性的大型钢结构施工过程的力学分析方式。ANSYS本身主要是利用若干个拥有激活、杀死功能的单元库构成，其软件本身从本质上来说，属于有限元大型软件。
（三）大跨度房屋钢结构分类
大跨度房屋钢结构按刚性差异以及它们的组合不同，分成三类、刚性结构、柔性结构及杂交（刚柔混合体系）结构。在此主要介绍以下两种大跨度房屋钢结构。
（1）刚性大跨度房屋钢结构
刚性大跨度房屋钢结构的构成如下：由大量钢杆件组成，如：空间析架、网架等，根据结构单元的形式不同可以分为以下两种类型，一种称为空间网格结构，另一种称为空间结构。
（2）柔性大跨度房屋钢结构
柔性大跨度结构可由其受力体系的不同分为以下三类：竖直平面结构、水平层面结构及空间结构。在柔性钢结构中，其受力较均匀，而且结构受力主要集中在竖直！水平和空间对称位置上。如：悬索结构、膜结构等。
（四）大跨度钢结构特点
（1）大跨度钢结构形式多样化和复杂化发展
目前，我国的大跨度钢结构形式已经突破了传统单一形式，向着多样化、复杂化发展，出现了很多新的钢结构形式。例如，2008年北京奥运会运动馆“鸟巢”在建设过程中，就使用了扭曲的空间桁架结构，比较复杂，而在羽毛球场馆的建设中使用大跨度的弦支弯顶结构。
（2）钢结构跨度、等级、厚度与空间结构复杂度保持一致
随着我国国民经济的不断发展，对于建筑的功能需求也向着多样化发展。目前大跨度复杂钢结构已经在我国得到了广泛的应用，跨度超过百米的建筑非常普遍，例如：我国的国家体育场——“鸟巢”钢结构跨度是296m。大跨度复杂钢结构对于钢材的级别和强度都提出了更高的要求，使用高强度厚钢板进行施工，以保证施工质量，有的钢板厚厚度超过100mm。
（3）普遍使用预应力技术
预应力技术是我国建筑行业的一项新技术，在我国工程施工中得到了广泛的应用，且出现了一系列新的结构形式，例如：索穹顶结构、张拉整体结构以及索膜结构等。例如：北京工业大学体育馆就通过大跨度弦支穹顶结构进行施工建设；而国家体育馆——“鸟巢”则是通过世界最大跨度的双向张弦梁桁结构进行施工建设的。
（4）大跨度钢结构节点多元化
目前，复杂的空间钢结构中出现了仿生态建筑，通过对自然界的复制，来满足人类的不同需要。在大跨度钢结构中使用了多元化的节点形式，例如：铸钢节点、锻钢节点以及球铰节点等。
（5）设计难度与构件数量、截面类型成正比
一般情况下，大跨度复杂钢结构中包含的构件数量众多，而构件所对应的的截面类型又各不相同，因此大大增加了施工单位的施工难度。而大跨度复杂钢结构中存在的弯扭构件需要施工人员进行研究才能保证施工质量。
（6）构件的加工难度大，其加工精度要求高
通常情况下，大跨度复杂钢结构都隶属于国家的重点工程，因此对工程的施工质量提出了更高的要求，因此需要从源头着手来控制，保证钢结构构件的加工精度，但是数量众多的焊缝，且等级属于一级，大大增加了大跨度复杂钢结构的施工难度。
（7）焊接工作量大，施工技术要求高
在大跨度复杂钢结构施工过程中，使用预拼接方式进行施工，以有效提高大跨度复杂钢结构的施工精度。等预拼接的大跨度复杂钢结构构件进入施工现场之后，还需要进行现场焊接，以保证大跨度复杂钢结构施工的顺利进行。
二、大跨度钢结构施工技术
（一）整体滑移施工技术
滑移施工技术的作用颇为重大，解决了大跨度钢结构施工过程中在空间结构形成整体之前的稳定问题。滑移施工技术使用牵引装置控制同步过程，并被划分为多个稳定且沿着目标轨道运行的车身结构。通过施工技术，可实现设计位置水平移动到装配位置。在这整个过程中，优点、缺点都被暴露出来了。优点是能够解决起重设备不能解决的问题，如设备中的辐射，这在吊装安装结构上，大大降低了施工现场起重设备的要求。缺点就是对结构平面刚度要求低，在铺设轨道牵引困难时，多点同步控制难度很大。
（二）柔性结构的成型
索穹顶结构包括的构件有许多，如常见的中央支柱拉伸钢圈、环索、斜索、脊索及外压钢圈梁，它是典型的空间张拉结构体系。而施工过程中，工程的施工技术和计算方法确是最为关键主要的问题。总的来说，施工索穹顶结构也就是存在两种顺序和方法。第一，首先用临时施工塔架支撑中央桁架或中间拉力环提升至设计位置，其次定位其间部分结构，最后每个断续从外圈开始向内拉紧斜拉桥。第二，首先必须要固定脊索、坡道和外部电缆的连接，其次每个断续地从外侧倾斜向内拉紧电缆、起重桅杆，最后达到提高内拉环的作用。近年来，许多国内学者已深入探究施工方面的工作，并取得了好的成绩，这为索穹顶在中国的应用奠定了理论依据。因此外国文献中，由于对技术保密的原因，也只是简单地介绍了有关施工方面的技术。
（三）复杂空间钢结构施工过程的动态结构计算机控制
计算机控制能建立一个新的技术领域，这对施工来说至关重要，也是近年来计算机技术的动态结构。对其经过各种不利因素分析与计算，可有效地进行可行性方案分析、确保施工质量、优化施工方案、安全和科学的程序，以此验证负面影响对结构规定范围是否合理，进而提出合理的控制方法，帮助指导施工全过程。
（四）施工过程跟踪模拟计算
在施工的过程中，施工队伍必须在施工过程中进行跟踪模拟计算，以此确保大跨度结构或超大跨度结构能够在施工过程中能安全有效地进行，进而确定结构与构件能满足刚度、强度及稳定性的具体要求。由于大跨度结构建设的工程项目的过程是一个持续时间较长的过程，因此在这样一个持续施工过程中，谁也不能保证每一个阶段的结构和构件内力与位移是否都是固定不变的。因此为了防止或变更加工尺寸更加精准，需要对工程进行跟踪计算，并采取有效措施。
（五）高空无支托拼装施工技术
高空无支托拼装施工技术的建设原则，首先选择吊装顺序将结构系统分段，使其在施工过程中不用塔设支撑平台。其次，利用单元组件刚性结构构成一个稳定的单元本身。最后，形成一个整体结构。目前，已成为一个重要空间结构悬臂施工技术的创新。
综上所述，建筑施工技术不断进步，这也为一些复杂的大跨度钢结构的出现奠定了基础，大跨度房屋钢结构设计是经济和社会发展的需要。因此，对于大跨度钢结构本身的施工过程中，进行完善的施工力学分析，有着极大的必要性。
参考文献：
[1]郭子煜.重载铁路大跨度钢桁梁桥面系选择及分析[J].铁道标准设计，2014，03：90-93.
[2]李永利.新时期大跨度钢桁架结构的无损检测刍议[J].科技创业家，2014，05：148.
[3]董超.预应力大跨度空间钢结构的应用与展望[J].黑龙江科技信息，2014，03：213.
【关键词】 大跨度钢结构；施工技术；要点
大跨度钢结构是钢结构体系逐渐发展过程中所形成的一种施工形式，这类型结构施工形式本身能够充分的满足某些大型建筑的需求。就目前来说，大跨度钢结构已经凭借着自身所具有的独特优势，成为了我国应用范围较大的建筑结构类型。
一、大跨度钢结构概述
（一）大跨度钢结构施工施工力学原理
（1）拉格郎日列式
在针对大跨度钢结构施工期间的力学进行分析过程中，拉格朗日列式通常情况下都被用在物体本身的运动状态描述工作上。拉格朗日列式实际上在进行描述的过程中，都是直接将需要进行位移的度量直接作为大型构件固定变形前后所出现的运动唔知点，如此以来，也就将拉格朗日坐标称之为了物质性代表坐标。
（2）ANSYS
在针对部分大型的有限元软件加以利用的过程中，其边界条件的对于大型构件所带来的预应力改变的动态施加、增删都能够较为简便的处理。但是对于大型构件本身的预应力动态施加、增删方面的问题，就目前来说，最为有效的解决方式为：通过ANSYS中所存在的死活单元功能来对于计算机本身的功能加以配合，通过该措施，能够开发出具有针对性的大型钢结构施工过程的力学分析方式。ANSYS本身主要是利用若干个拥有激活、杀死功能的单元库构成，其软件本身从本质上来说，属于有限元大型软件。
（三）大跨度房屋钢结构分类
大跨度房屋钢结构按刚性差异以及它们的组合不同，分成三类、刚性结构、柔性结构及杂交（刚柔混合体系）结构。在此主要介绍以下两种大跨度房屋钢结构。
（1）刚性大跨度房屋钢结构
刚性大跨度房屋钢结构的构成如下：由大量钢杆件组成，如：空间析架、网架等，根据结构单元的形式不同可以分为以下两种类型，一种称为空间网格结构，另一种称为空间结构。
（2）柔性大跨度房屋钢结构
柔性大跨度结构可由其受力体系的不同分为以下三类：竖直平面结构、水平层面结构及空间结构。在柔性钢结构中，其受力较均匀，而且结构受力主要集中在竖直！水平和空间对称位置上。如：悬索结构、膜结构等。
（四）大跨度钢结构特点
（1）大跨度钢结构形式多样化和复杂化发展
目前，我国的大跨度钢结构形式已经突破了传统单一形式，向着多样化、复杂化发展，出现了很多新的钢结构形式。例如，2008年北京奥运会运动馆“鸟巢”在建设过程中，就使用了扭曲的空间桁架结构，比较复杂，而在羽毛球场馆的建设中使用大跨度的弦支弯顶结构。
（2）钢结构跨度、等级、厚度与空间结构复杂度保持一致
随着我国国民经济的不断发展，对于建筑的功能需求也向着多样化发展。目前大跨度复杂钢结构已经在我国得到了广泛的应用，跨度超过百米的建筑非常普遍，例如：我国的国家体育场——“鸟巢”钢结构跨度是296m。大跨度复杂钢结构对于钢材的级别和强度都提出了更高的要求，使用高强度厚钢板进行施工，以保证施工质量，有的钢板厚厚度超过100mm。
（3）普遍使用预应力技术
预应力技术是我国建筑行业的一项新技术，在我国工程施工中得到了广泛的应用，且出现了一系列新的结构形式，例如：索穹顶结构、张拉整体结构以及索膜结构等。例如：北京工业大学体育馆就通过大跨度弦支穹顶结构进行施工建设；而国家体育馆——“鸟巢”则是通过世界最大跨度的双向张弦梁桁结构进行施工建设的。
（4）大跨度钢结构节点多元化
目前，复杂的空间钢结构中出现了仿生态建筑，通过对自然界的复制，来满足人类的不同需要。在大跨度钢结构中使用了多元化的节点形式，例如：铸钢节点、锻钢节点以及球铰节点等。
（5）设计难度与构件数量、截面类型成正比
一般情况下，大跨度复杂钢结构中包含的构件数量众多，而构件所对应的的截面类型又各不相同，因此大大增加了施工单位的施工难度。而大跨度复杂钢结构中存在的弯扭构件需要施工人员进行研究才能保证施工质量。
（6）构件的加工难度大，其加工精度要求高
通常情况下，大跨度复杂钢结构都隶属于国家的重点工程，因此对工程的施工质量提出了更高的要求，因此需要从源头着手来控制，保证钢结构构件的加工精度，但是数量众多的焊缝，且等级属于一级，大大增加了大跨度复杂钢结构的施工难度。
（7）焊接工作量大，施工技术要求高
在大跨度复杂钢结构施工过程中，使用预拼接方式进行施工，以有效提高大跨度复杂钢结构的施工精度。等预拼接的大跨度复杂钢结构构件进入施工现场之后，还需要进行现场焊接，以保证大跨度复杂钢结构施工的顺利进行。
二、大跨度钢结构施工技术
（一）整体滑移施工技术
滑移施工技术的作用颇为重大，解决了大跨度钢结构施工过程中在空间结构形成整体之前的稳定问题。滑移施工技术使用牵引装置控制同步过程，并被划分为多个稳定且沿着目标轨道运行的车身结构。通过施工技术，可实现设计位置水平移动到装配位置。在这整个过程中，优点、缺点都被暴露出来了。优点是能够解决起重设备不能解决的问题，如设备中的辐射，这在吊装安装结构上，大大降低了施工现场起重设备的要求。缺点就是对结构平面刚度要求低，在铺设轨道牵引困难时，多点同步控制难度很大。
（二）柔性结构的成型
索穹顶结构包括的构件有许多，如常见的中央支柱拉伸钢圈、环索、斜索、脊索及外压钢圈梁，它是典型的空间张拉结构体系。而施工过程中，工程的施工技术和计算方法确是最为关键主要的问题。总的来说，施工索穹顶结构也就是存在两种顺序和方法。第一，首先用临时施工塔架支撑中央桁架或中间拉力环提升至设计位置，其次定位其间部分结构，最后每个断续从外圈开始向内拉紧斜拉桥。第二，首先必须要固定脊索、坡道和外部电缆的连接，其次每个断续地从外侧倾斜向内拉紧电缆、起重桅杆，最后达到提高内拉环的作用。近年来，许多国内学者已深入探究施工方面的工作，并取得了好的成绩，这为索穹顶在中国的应用奠定了理论依据。因此外国文献中，由于对技术保密的原因，也只是简单地介绍了有关施工方面的技术。
（三）复杂空间钢结构施工过程的动态结构计算机控制
计算机控制能建立一个新的技术领域，这对施工来说至关重要，也是近年来计算机技术的动态结构。对其经过各种不利因素分析与计算，可有效地进行可行性方案分析、确保施工质量、优化施工方案、安全和科学的程序，以此验证负面影响对结构规定范围是否合理，进而提出合理的控制方法，帮助指导施工全过程。
（四）施工过程跟踪模拟计算
在施工的过程中，施工队伍必须在施工过程中进行跟踪模拟计算，以此确保大跨度结构或超大跨度结构能够在施工过程中能安全有效地进行，进而确定结构与构件能满足刚度、强度及稳定性的具体要求。由于大跨度结构建设的工程项目的过程是一个持续时间较长的过程，因此在这样一个持续施工过程中，谁也不能保证每一个阶段的结构和构件内力与位移是否都是固定不变的。因此为了防止或变更加工尺寸更加精准，需要对工程进行跟踪计算，并采取有效措施。
（五）高空无支托拼装施工技术
高空无支托拼装施工技术的建设原则，首先选择吊装顺序将结构系统分段，使其在施工过程中不用塔设支撑平台。其次，利用单元组件刚性结构构成一个稳定的单元本身。最后，形成一个整体结构。目前，已成为一个重要空间结构悬臂施工技术的创新。
综上所述，建筑施工技术不断进步，这也为一些复杂的大跨度钢结构的出现奠定了基础，大跨度房屋钢结构设计是经济和社会发展的需要。因此，对于大跨度钢结构本身的施工过程中，进行完善的施工力学分析，有着极大的必要性。
参考文献：
[1]郭子煜.重载铁路大跨度钢桁梁桥面系选择及分析[J].铁道标准设计，2014，03：90-93.
[2]李永利.新时期大跨度钢桁架结构的无损检测刍议[J].科技创业家，2014，05：148.
[3]董超.预应力大跨度空间钢结构的应用与展望[J].黑龙江科技信息，2014，03：213.