復雜空間鋼結構整體性分析的系統方法研究

包淳 內蒙古興安盟建設工程施工圖審查中心

剛談及空間鋼材料，本以為它的特殊性使其會跟廣大人們生活有著距離感，可實際上它一直在人們的日常生活中。北京的鳥巢運動場，就是有空間鋼結構為主要材料進行構建的。伴隨著中國建筑業的發展和鋼材冶煉技術的改進，促進了我國鋼材市場的經濟效益，并且以空間鋼為主體的建筑形式開始大規模進入到生活中來。

1 空間鋼結構研發的背景意義

我國在對空間鋼結構技術進行嘗試研究時，在國外已經將空間鋼結構廣泛應用于民宅，且高層空間鋼技術研究已有過百年的進程，在這點上我國落后的不是一點半點，針對這一現狀我國進行積極的策略安排，加大科研投資力度。

在國外已經實現公共設施對空間鋼技術的廣泛使用，且在國外建筑行業，鋼材料所占比重極大，外國對鋼材料的投資是我們無法想象的，就連工廠廠房都在使用空間鋼結構技術。

2 空間鋼結構性質分析

空間鋼結構以其綜合性突出深受企業及消費者的喜愛，它在使用特殊結構實行受力杠杠著力點轉移的技術的同時，提高了建筑整體的穩定性。因空間鋼結構的空間無限擴展性，具有無限的想象空間，可以滿足現代消費者多類型的喜好，符合現代群眾的審美需求和多邊的性格?？臻g鋼結構的連接方式花樣諸多，使人眼花繚亂，但是大體上按照結構上可以分為網架結構、懸索結構、殼體結構、管桁架結構、膜結構等，其連接方式多樣多變，具有很大的可優化性，獨特的結構和空間性使其優化空間極大?？臻g鋼結構的出廠，就震驚到了市場上的所有企業，因為它可以承載所有建筑的設計要求，可以由任何形狀出現在人們眼前，對不同空間跨度也有很高的適應性，而且空間鋼結構在保證美感和材料輕便的可安裝性的基礎上，還擁有牢固的穩定性。眾所周知，牢固性是一個建筑最基礎的性質，空間鋼結構的穩定性也是十分出名的，在設計時，對各節點受力進行計算，在承受力限度內再進行數據處理，最后使用導入XSTEEL軟件，進行數字智能化構建模型，對模型進行充分研究無誤后，開始實物的建造組裝。

3 空間鋼結構的升級加固

空間鋼結構在建筑業的生態環保方面也具有優勢，但是空間鋼結構也不是完美的，也是有改進空間的，接下來針對建筑最重要的牢固性對空間鋼性質的提升進行分析。

增加空間鋼結構中受力節點的數量?？臻g鋼結構在增加了節點數后，空間分跨度變小，再利用圖像的結構，降低了材料的受力，增強了穩定性，這種加固方法的優點是，加固操作及設計簡單易懂，缺點是，增加了空間占有率，提高了成本。

改變空間鋼結構的受力結構?？臻g鋼結構牢固影響條件有荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件，通過對受力方式角度的計算，增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算，加設支撐增加結構剛度或調整結構的自振頻率等，以提高結構承載力和改善結構動力特性；也可增設支撐或輔助桿件，使結構的長細比減小以提高其穩定性；在排架結構中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其他柱列負荷。

粘貼加固法。將復合材料通過粘貼劑與鋼材進行粘貼處理，降低了粘貼部位的應力。這種加固法的優點是：因復合材料的原因，粘貼后幾乎不對鋼材結構產生影響，復合材料具有很好的抗腐蝕性，使空間鋼結構更加穩定，復合材料的特殊性使這種加固法能夠隨時隨地進行，不需要進行大范圍的施工。復合材料的價格便宜，易攜帶，適用于任何場地的空間鋼結構修復和加固。還有一種與粘貼加固法相似的粘貼纖維增強塑料加固法，因采用的粘貼材料不同，粘貼纖維增強塑料加固法擁有抗潮的特性，但是缺乏對火焰和高溫的抗性，但是相較于其他，還是具有耐用和成本低廉的優點而被廣泛使用。

空間鋼結構的橫空出世對中國建材市場產生巨大的沖擊，其穩定性和多樣性深受企業喜愛。在性能方面還有著很大的探索空間，在進行空間鋼結構整體性分析時，越發覺得空間鋼結構的優越性，對空間鋼結構的應用在我國建筑業進程有著里程碑的代表意義。

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