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大跨度弦支穹顶结构施工关键技术与试验研究
大跨度弦支穹顶结构施工关键技术与试验研究
一、引言
穹顶结构是建筑结构中一种重要的形式，具有独特的审美价值，并且在一定程度上能够提高建筑空间的利用率。在穹顶结构中，弦支穹顶结构是比较常见的一种形式，其具有跨度大、自重轻、造型美观等特点，已经被广泛应用于体育场馆、展览馆、会议中心等建筑中。但是，由于其结构形式复杂、施工难度大，如何解决其施工过程中的技术难题成为了该领域的研究热点。
本文将从大跨度弦支穹顶结构的构造形式、施工特点及施工难点等方面入手，探讨其施工关键技术与试验研究，以期为该领域的研究提供一些参考意见。
二、大跨度弦支穹顶结构的构造形式
弦支穹顶结构是由钢桁架支撑的穹顶，其主要构造形式包括：V形钢桁架、网格型钢桁架、单弦双层网架结构等。其中，V形钢桁架由上悬杆和下弦杆构成，该形式具有自重轻、抗风能力强的特点；网格型钢桁架由三角形构件组成，具有刚度好、悬挂点数量少的特点；单弦双层网架结构由顶杆、静杆和弦杆构成，具有可变跨度、可变荷载的特点。
无论是哪种构造形式，弦支穹顶结构都具有跨度大、自重轻、造型美观等特点。但是，由于其结构形式复杂，施工难度大，需要克服一系列技术难题才能完成。
三、大跨度弦支穹顶结构的施工特点
弦支穹顶结构的施工特点主要包括以下几点：
1.高度要求：由于弦支穹顶结构一般用于大型体育场馆、展览馆、会议中心等建筑，其高度要求较高，一般大约在30m以上。因此，施工高度高、施工作业空间狭窄，增加了施工难度。
2.构件不同：不同的弦支穹顶结构其构件不同，如V形钢桁架构件、网格型钢桁架构件、单弦双层网架结构构件等，需要根据具体情况选择不同的构件。这就要求施工人员了解不同构造形式的特点，掌握相应的施工技术。
3.测量精度高：由于弦支穹顶结构的构造形式复杂，构件之间的关系比较密切，需要进行严格的测量。测量精度不高会导致施工质量不合格，进而影响结构的安全性。
4.施工周期长：由于弦支穹顶结构的施工难度大、构件数量多、施工空间狭窄等因素影响，施工周期较长，一般需要几个月到一年左右的时间才能完成。
以上几点是弦支穹顶结构的施工特点，这给施工带来了很大的困难。如何应对这些困难，提高施工效率与施工质量，是当前研究的重点。
四、大跨度弦支穹顶结构的施工难点
弦支穹顶结构的施工难点主要包括以下几点：
1.跨度大，构件数量多：弦支穹顶结构跨度大，构件数量多，需要进行精确的测量和安装。这个过程中需要不断地调整，而且施工空间受到限制，增加了施工难度。
2.悬吊式施工：由于施工空间受到限制，增加了施工的难度。在钢桁架施工过程中，常采用悬挂式施工。此时，施工人员在钢桁架上进行作业，工作空间狭小，施工难度大，同时也增加了工作安全风险。
3.珠光体检验：钢结构构件中珠光体含量需经过珠光体检验，尤其是弦杆、斜杆、大梁、大柱、托座等构件。检验时需要对钢构件进行表面清理和喷砂处理，并对珠光体合格的构件进行标识。这个过程需要一定的技术和时间，增加了施工周期。
4.钢结构预埋：在施工过程中，需要实现钢结构预埋，在预埋过程中需要根据具体的情况设计下型钢和预埋板，进而按照设计要求进行预埋。同时，还要对预埋质量进行严格把控，并制定相应的质量保证措施。
以上几点是弦支穹顶结构施工的难点。如何克服这些难点，提高施工效率和施工质量，也是当前研究的重点。
五、大跨度弦支穹顶结构的关键技术
1.测量技术：由于弦支穹顶结构的构造形式复杂，构件之间的关系比较密切，需要进行严格的测量，这是保证施工质量的重要保障。在测量过程中，需要使用高精度测量仪器，如激光测距仪、全站仪等。
2.构件预制技术：弦支穹顶结构的构件数量多，预制好构件能够更好地保证施工质量。在预制过程中，需要使用先进的数控设备进行加工，保证构件精确度。
3.施工机械技术：弦支穹顶结构的施工空间狭小，增加了施工难度。在施工过程中，需要使用先进的施工机械，如吊车、塔式起重机等，保证施工效率和施工质量。
4.施工安全技术：悬挂式施工会增加施工风险，施工人员需要严格遵守安全规定，增加安全保障措施，确保施工过程中的安全。
以上几点是关键技术，在实际施工过程中需要充分考虑，不断创新，不断完善，以提高施工效率和施工质量。
六、大跨度弦支穹顶结构的试验研究
为了更好地了解弦支穹顶结构的施工特点和施工难点，需要进行试验研究，以优化设计方案和施工流程，提高施工效率和施工质量。试验研究可以从以下几个方面入手：
1.对不同构造形式的弦支穹顶结构进行对比试验，以优化设计方案，提高结构抗震能力、抗风能力及稳定性。
2.进行钢结构珠光体检验试验，了解钢结构中珠光体含量的情况，进而进行预处理和处理，以确保钢结构的安全性。
3.对施工机械进行试验和性能测试，以提高施工效率和施工质量。
4.进行施工安全的试验