浅谈空间大跨度钢结构技术
【摘 要】在经济不断发展的今天，人们对于生活建设的程度也有了愈发苛刻的要求，在这样的基础上大跨度钢结构正式现阶段经济和社会所需要的一种。在上个世纪后半叶因为全球经济发展迅速，使得人们对于建筑的数量要求激增，土木工程和结构工程由此开创了全新的时代。在这个时期，城市上的建筑如雨后春笋一样，数目增加。在一些发达国家，他们开始建筑更长、更大、更高的超大型建筑物。这样来满足人们日益增长的对空间追求。在此大跨度钢结构迎来了属于他的建筑黄金时代。各个国家在大跨度钢结构上投入大量的人力、物力。并定期举办交流会议来发展大跨度钢结构。
【关键词】钢结构；大跨度；技术
一、大跨度钢结构技术的发展
在我国改革开放的大环境下，我国实施了以经济建设为主体，并取得了巨大的成就。20世纪末我国钢产量突破一亿吨大关，位居世界首位，由此为我国的钢结构发展打下了坚实的基础。近些年来，我国的钢结构和其他各行各业一样，得到了快速的发展，并取得很好的成就。虽然我国的钢结构的相关技术在我国的大环境下得到了突飞猛进的发展，但是在与发达国相比我们还是有相当大的差距。所以在今后的时间里面，我们必须要加大对于钢结构的研究，使得我国的钢结构的技术水平能够得到显著的提升。
1、低合金等优质高强钢材的研制和应用
目前，除了Q235钢、Q345钢、Q390钢以外，在新规范[《钢结构设计规范》（GB50017-2003）]中又增添了Q420钢，但后者应用于钢结构还需要进一步的研究。为了更好地满足我国钢结构发展需要，今后在钢材的研制和应用方面还需要加强以下几个方面：
1）研制强度更高、综合性能更好的低合金新钢钟。
2）提高低合金钢的产量和在钢结构中应用的比率。
3）改善和提高低合金钢的质量。
2、结构设计理论和方法的研究
在拥有结构安全的前提下，可以尽可能的发挥钢结构的特性，合理的使用钢材料。再次基础上对钢结构的理论和方法透彻研究。使得在对于钢结构的计算方法上更能反映现实问题。有待研究的问题有：压弯构件的弯扭屈曲问题、薄板屈曲后强度的利用问题、钢结构的塑性设计问题、残余应力对结构强度和稳定性影响问题及门式刚架轻型钢结构体系的整体稳定和结构的空间工作问题等。
3、钢与混凝土组合构件的研究和应用
钢与混凝土组合构件充分利用了钢材抗拉和混凝土耐压的特性，且使一个构件多种用途，因此是一种非常合理和经济的结构，目前在桥梁和房屋楼盖中已有应用。例如，房屋楼盖中应用的钢梁与钢筋混凝土板组合结构；用压型钢板作为底模，再用抗剪键（常用电焊钉）与混凝土板相连而使压型钢板与混凝土板成为整体工作的组合板；用于地下建筑结构中的钢管混凝土结构等。组合构件是一种很有发展前途的构件形式，有待进一步研究开发。
4、高层钢结构的研究
近十几年来，我国沿海各大城市建造了大批高层建筑，其中有些采用了钢结构体系或钢结构框架与钢筋混凝土筒体相结合的混合结构体系。但这些建筑物基本上都是引进外资建造的，由国外承担设计，在国内加工制作和安装，完全由国内承包设计的高层钢结构工程很少。因此，我国至今尚缺少高层钢结构的实际设计经验，在理论研究方面与发达国家相比也有一定的差距，今后必须加强这方面的研究工作。
二、大跨度钢结构技术
对于大跨度钢结构技术来说，他没有一个明确的定义，因为他的技术涵盖范围非常广。在对大跨度钢结构技术进行定义的时候总是在随着建筑技术的不断发展去更新内容。在我国，结合我国的实际建筑情况，有人提出将超过一定高度的钢结构建筑就可以成为大跨度钢结构，但是由于建筑的形式不同和整体受力的不同，在这方面大跨度钢结构也有着自己独到的发展，所以现在一般的定义模式是如下图；
大跨跨度结构 平面结构体系 梁式结构
框架机构
拱式结构
空间结构体系 刚性空间结构 空间结构 平板型
曲面型
薄壳结构
折板结构
空间拱结构
表面应力结构
柔性空间结构 悬索结构
薄膜结构
张拉整体结构
组合结构
1、构形式多样化。大跨空间钢结构多姿多彩
自上个世纪中叶我国开始应用网架的技术开始，到二十世纪末我国的中、小跨度钢结构已经遍布全国各大城市。和其他的架构建筑相比，这种结构的建筑因为由逐杆项链改称为上、下弦杆连续设置，这样可以使这样的房屋建筑拥有较强的稳定性，他江不错在节点的连接件。采用杆件相贯连接，其节点钢量可比网格结构减少1～4倍，电焊工作量少2.5倍，结构用钢量可与网格结构持平或有所减小。
2、代预应力技术的引入使大跨度空间钢结构更具活力
在大跨度空间结构中引入现代预应力技术，不仅使结构体形更为丰富而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示。通过适当配置拉索，或可使结构获得新的中间弹性支点或使结构产生与外载作用反向的内力和挠度而卸载，前者即为斜拉结构体系，后者则为预应力结构体系。这一类“杂交”结构体系将改善原结构的受力状态，降低内力峰值，增强结构刚度、技术经济效果明显提高。
3、构新材料的应用进一步推动大跨空间钢结构的发展
在普通碳素钢获得大量应用的同时，不锈钢、铝合金、膜材也在许多大跨度建筑中获得了应用。我国天津大学、同济大学、上海现代设计集团、中国建筑科学研究院等已开始进行基础性研究和工程实践，积极进行产品研制、开发。不锈钢材料（含铬量>12%的铁基耐蚀合金）是随着对装饰与防腐要求的提高而在空间结构中获得应用的，它集装饰、受力、防腐于一体的特点而受青睐。既保持了不锈钢与普通碳素钢的优点，又大幅度降低了造价，取得了较好的技术经济效果。膜结构是当前我国正在兴起的一种空间结构，其中应用较多的是张力膜结构。这是一种以玻璃纤维织物或聚酯纤维织物为基层，以聚四氟乙烯或PVC为涂层的膜材与不同类型的支承体系间的组合，而其支承体系可为索一支柱或索一杆结构，它们常在膜材获得预应力后协同工作。支承体系也可采用杆系结构，如空间桁架，网壳等，即刚性骨架支承张力膜结构。
三、总结
在进行大跨度钢结构建筑的时其施工的技术是非常重要的，将施工方案和施工技术的详细合理的确定下来，对于整体建筑安全稳定和经济方面都有较大的作用。在现今的一些大跨度钢结构建筑中，施工单位已经抛弃了传统的施工技术，其施工的技术包含着科学化、综合化和高科技技术。这他就拥有了传统施工技术无法比拟的技术优势。给传统技术带了很大的难度很挑战，所以在对于广大的科研工作这来说重要的任务就是如何能够开发出一种全新的施工技术，在使用不断发展的市场环境。一保证所得到的经济效益。
参考文献：
[1]袁雪峰，李效梅等.迁徙大跨房屋钢结构建筑的结构体系.四川建筑科学研究，2007
[2]熊仲明.基于经济性能的大跨度钢结构体系结构选型研究.西安建筑科技大学学报（自然科学版），2009
