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新型技術在大跨度空間結構工程中的應用

所屬欄目:智能科學技術論文 發布日期:2010-09-19 08:34 熱度:

  摘要:科學技術的發展推動了建筑行業的大力發展,建筑過程中的各項施工技術也隨之不斷更新,新型技術越來越受到建筑工程實施人員的頻繁使用。在大跨度空間結構工程中運用新型技術變得更加廣泛,高科技操作技術不僅確保了工程實施的安全可靠性,同時也節省了物質資源和人力資源,增加了經濟效益。
  關鍵詞:新型技術;應用;空間結構
  一、大跨度空間結構相關技術
  目前我國建筑行業中,在施工組織設計中應用最多的新技術基本上包括了整體提升、高空散裝、高空滑移、整體頂升等多種工方法,下面對相關技術知識進行詳細地分析:
  1、整體提升法。將網架或桁架在地面拼裝好后利用整體提升法將起重設備在網架活桁架上面,通過吊桿活鋼絞線與網架活桁架的支座相連逐步升到設計標志。提升點設在網架或桁架附近,提升設備可用千斤頂。
  2、高空散裝法。將網架的全部桿件和節點逐一提升到高空后一次性拼裝完成,此種方法只需要搭建大量的支架。還可以預先在地面上將網架制作成椎體活平面桁架形式的小拼單元,并組成一個穩定系統,最后將小拼單元按順序逐漸延伸后拼成整體。
  3、高空滑移法。將平面單元分為條段的結構單元后在滑軌上滑移到設計位置,最后拼接成整體的安裝方法。在第一個拼裝單元拼裝完畢后,將其下落至滑移軌道上,與牽引設備向前滑移一段距離。再安裝第二個單元,拼好后連同之前的拼裝單元一起向前滑移。
  4、分塊安裝法。在單元連接處設量一些支架,把網架從平面分割成幾個條狀或塊狀單元,每個單元先在地上拼裝好后用起重機吊到高空就位連成整體。這種施工方法需要很大的起重設備,起重設備的能力決定了條狀的大小,適用于網架跨度、剛度、受力改變較小的鋼架。
  5、整體頂升法。起重設備一般用大噸位的千斤頂,頂升時將起重設備直接設在網架支座的下面,利用網架的支撐柱子作為頂升時支撐結構。這種方法千斤頂承擔了很大的荷載,適用于四、六點支撐網架,每個柱子在頂升過程中也集中了很大的荷載。
  二、新型技術在工程中的應用
  社會主義市場經濟的發展推動了社會信息化的發展,以計算機為主的創新性操作技術被慢慢運用到施工過程中去,新型技術的利用確保了施工的準確性、合理性、科學性,目前常用的三大計算機施工技術有GPS定位技術、結構仿真技術、虛擬現實技術。
  1、GPS定位技術
  GPS技術具有多個特點:確定建筑物的日照變形和振動變形;避免了人為原因造成的誤差;對施工樓層選擇控制網基點的約束少;觀測基準點的不相同對觀測精度影響小;施工測量精度高、無誤差、無傳遞積累。GPS技術廣泛應用于土木工程勘察、設計和施工等方面,隨著GPS技術基礎理論的完善,在土木工程施工領域的應用會越來越多。
  2、虛擬現實技術
  在計算機圖形學、計算機仿真記住、多媒體技術以及傳感器技術上發展形成的一門交叉技術稱為虛擬現實技術。它具有交互性、自主性、感知性等特點。虛擬仿真系統對施工方案進行模擬、驗證、對比、優化,將仿真和虛擬技術應用于建筑實施領域。應用現實虛擬技術可以形象直觀地表達建筑設計的形態,為施工方案的制定提供直觀的手段。
  3、結構仿真技術
  計算機仿真就是建造一個模型來模仿史記系統內所發生的運動過程,這種建立在模型系統上的實驗技術稱為仿真技術。利用仿真技術可以縮短施工決策時間,避免資金、人力和時間的浪費,而且安全可靠。在結構工程施工中,仿真系統主要包括施工方案、施工模擬仿真系統和計算機結構仿真技術等等,為施工方案的制定提供依據。
  三、大跨度空間結構工程分類
  在施工之前設計并提前制定好符合實際要求的的施工方案,不僅能保證施工精度,同時減少了資金、材料和勞動力的消耗,起到了優化資源配置的作用。大跨度空間結構工程主要分為平面結構和空間結構兩大類,其中又具體分為各種小的結構,具體分類如下圖:
  表1.jpg
   (3)組合空間結構:
  組合網架結構、張拉網架結構、懸掛版結構、張拉網殼結構、懸掛薄膜殼結構、懸掛折版結構、索桁架結構、張懸梁結構、新型CT索結構
   (4)疊展結構
  大跨度空間結構工程主要分為兩大類別,但每個類別又分為了許多小類,尤其是空間結構的分類比較復雜。因此在施工過程中必須要弄清每一個結構的特點及施工技術要求,對工程進行研究分析后制定合理的施工方案。同時盡可能采取新型的施工技術,這不僅給施工帶來很高的操作效率,更主要的是減少資源的消耗,讓工程單位獲得更高的經濟效益。隨著科學技術的進步,施工技術必然會朝著“新型、高效、優化”的方向發展。
  大跨度空間結構工程在一些高大的建筑建設方面運用比較廣泛,充分利用新型的施工技術在保證的施工效率的同時,也能盡量避免了高空作業,減少施工人員的人身安全,在今后的工程施工過程中,施工技術一定會不斷被利用。
  【參考文獻】
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