复杂预应力空间钢结构创新施工技术研究

目前，国内经济社会发展水平的提高，越来越多的复杂预应力空间钢结构被广泛应用于体育场馆、机场航站楼、会展中心等结构中。这些复杂的预应力空间钢结构在设计和施工方面存在着诸多难点和特点，主要有：1）跨度大；2）预应力与钢结构关系复杂；3）节点设计复杂化；4）支撑架体系复杂；5）施工技术要求高、难度大：6）施工全过程模拟仿真分析要求高；7）在线施工监测要求及长期健康监测要求突出；8）预应力拉索张拉施工难度大。
本课题针对我国国内复杂预应力空间钢结构的特点进行相应开发研究，创造性地综合与开发了系列的复杂预应力空间钢结构施工技术――包括预应力空间钢结构带索施工滑移技术、施工过程仿真分析技术、预应力空间钢结构施工张拉技术、施工全过程监测及长期健康监测技术、复杂预应力空间钢结构节点设计、安装技术等。这些成果不仅针对复杂预应力空间钢结构施工应解决的一系列课题提出了合理、有效的解决办法，而且各项技术互相补充、协调，形成一个完整的技术体系，改变了以往空间钢结构施工技术中各项技术均零散的缺点。复杂预应力空间钢结构施工技术在国家体育馆及天津滨海国际会议中心工程施工中，获得了良好的经济效益和社会效益，体现了技术是第一生产力的价值。
将复杂预应力空间钢结构创新施工技术，特别是预应力空间钢结构带索施工滑移技术应用于国家体育馆及天津滨海国际会展中心工程，可比高空散装钢结构节省1台300t及200t吊机，分别节省200万及100万元；现脚手架方案比满堂脚手架方案分别节约400万及200万元；钢结构拼装及滑移施工利用主体结构节约100万元；同时，累积滑移施工方案实现了多工种交叉施工，在两工程中节省工期近4个月与1个月，获得经济效益400万与50万元。
国家体育馆与滨海国际会展中心工程成功应用了复杂预应力空间钢结构施工技术中的"带索累积滑移"的施工技术，分别采用"带索累计滑移及双向预应力分步对称张拉"与"桁架地面整榀拼装，大吨位履带吊整榀吊装，等标高带索带桅杆柱弧线滑移"的施工方案，施工技术含量高，体现了我国复杂预应力空间结构方面的建筑施工技术水平。
　　随着国内空间预应力钢结构发展向复杂化、大跨度等方向发展，复杂预应力空间钢结构对施工技术的要求越来越高，本课题研发的创新施工技术将在越来越多的工程实践中得到广泛应用，促进施工技术水平的进一步提高。