5结语
结构约4．5万m 2，自检和专检合格率均为100％，很好地保证了工程质量和进度，为国家体育场工程的顺利竣工打下了坚实基础。
参考文献
［1］
CECS 158∶2004，膜结构技术规程[S]．
收稿日期：2010－06-16
作者简介：阮连法（1954-），男，浙江杭州人，研究员，浙江大学土木工程管理所所长，硕士，e-mail ：lianfa@zju.edu.
宁波市网球中心（图1）屋盖采用悬挑钢桁架结构，由12榀变截面三角弧形悬臂主桁架、3榀变截面三角 环形桁架和1榀单环形桁架组成半球体空间钢结构，单榀悬臂弧形主桁架重量达17t ，支点以外悬挑达17
信用卡催收系统
m ，两榀悬臂弧形主桁架对称中心轴距为86.4m 。与普
通钢结构体系屋盖相比，本工程钢结构体系屋盖的安装具有较大难度。
宁波网球中心大型曲面钢屋盖安装关键技术
阮连法1，黄伟鑫1，王
栋2
（1.浙江大学建筑工程学院，310058，杭州；2.五洋建设集团股份有限公司，310002，杭州）
摘
要：宁波网球中心钢结构体系屋盖在安装施工过程中应用了多项关键技术，保证了工程的安全和质量。 这些关键技术包括：在施工前用MIDAS 软件对施工方案进行了安全性分析；施工过程中对关键部位进行了应力变形监测；应用PRO-E 软件对构件进行了深化设计，并在施工过程中根据施工误差进行实时调整；利用AUTO -
CAD 和PRO-E 软件进行屋面板放样。并探讨了这些技术的特点、原理以及操作要点，分析了这些技术所带来的社
会经济效益。
关键词：大型空间曲面；钢结构体系屋盖；应力应变监测；构件深化设计；放样中图分类号：TU 391
文献标识码：B
文章编号：1000-4726（2010）10-0939-03
KEY CONSTRUCTION TECHNOLOGIES OF LARGE-SCALE SURFACE
生态仪STEEL ROOFS 'INSTALLATION
RUAN Lian-fa 1，HUANG Wei-xin 1，WANG Dong 2
(1.School of Civil Engineering and Architecture,Zhejiang University,310058,Hangzhou,China;
2.Wuyang Construction Group Co.,Ltd.,310002,Hangzhou,China)
Abstract:The larg e -scale surface steel roofs ’installation of Ningbo tennis center applied a lot of key
technologies which ensured the safety and quality of the project.These technologies included:Safety analysis of the construction plan with MIDAS;Stress and deformation monitoring on the key departments of the structure during the construction period;Deepened design of the components with PRO -E and immediate adjustments according the construction deviation;Lofting of the roof pates with PRO -E and AUTO CAD.The article discussed the character,principle,operation points of these technologies,analysed the social and economic benefits they brought.
Key words:large-scale spatial surface;steel structural roof;stress and deformation monitoring;deepened design;lofting
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
建筑技术Architecture Technology
第41卷第10期2010年10月
Vol．41No．10Oct．2010
·939
·
建筑技术第41卷第10期
1关键技术应用
1.1关键技术内容
（1）施工前对施工方案进行安全评估。施工前用MIDAS软件对施工方案进行了非线性施工阶段的有限元模拟，通过模拟考察施工过程中各构件的应力和应变，从而评估施工方案的安全性，指导实际安装施工过程。
（2）施工过程进行应变位移监测。根据施工前MIDAS软件对屋盖施工方案的分析结果，在施工过程中对各个关键位置进行了应力应变监测，对各主桁架悬臂端进行了位移监测，从而保证了施工阶段的安全。
（3）根据施工误差对构件设计进行实时调整。在施工过程中严密监测已安装完成的主次桁架的位置坐标，与设计值进行比对，及时得到施工误差。然后利用PRO-E软件对未安装构件设计进行实时调整以纠正先前施工误差，使得主次桁架能够顺利焊合。
（4）对各种不同形状屋面板进行放样。空间曲面屋盖体形复杂，屋面板尺寸多样，且屋面板材料选用较硬的彩钢板，放样难度较大。本工程利用AUTOCAD和PRO-E软件，对圆形半球体的屋面板进行深化及分解，得出了较为精确的屋面板尺寸。
1.2关键技术具体操作方法和要求
1.2.1用MIDAS软件进行分阶段模拟分析
中心网球场钢屋盖安装施工方案为：先进行两榀主桁架的安装，之后进行两主桁架间的环形次桁架安装，然后以打圈的方式逐榀安装主次桁架。安装过程中，在每榀主桁架的悬挑端设置临时格构柱支撑，待主檩条安装完成、形成结构体系后采用整体卸载法拆除格构柱。此时，整个结构体系才真正承受荷载。
按照安装施工方案，分安装主桁架构件、安装环形桁架构件和主檩条、卸载主桁架顶部约束三个阶段进行建模，分析各个阶段构件的应力应变情况，评估施工方案的安全性。（1）模拟施工阶段一，安
装主桁架构件。在这一阶段，主桁架通过底部、中间部位的混凝土柱和顶部的临时格构柱固定。在分析中，混凝土柱、格构柱按照实际尺寸建模，同时考虑混凝土柱和格构柱的压缩。（2）模拟施工阶段二，安装环形桁架构件和主檩条。这一阶段将环形桁架以及主檩条安装就位。（3）模拟施工阶段三，卸载主桁架顶部约束。这一阶段，将主桁架顶端的临时格构柱拆除，结构开始真正受力。
MIDAS软件分析模型如图2、图3所示。
分析结果显示，整个结构的最大挠度约为10mm，出现在拆除格构柱后的主桁架悬臂端，构件的最大应力约39N/mm2，位于与平台混凝土柱连接的主桁架的弦杆处。从分析结果可看出，本工程安装施工方案安全可靠，安装过程中可对关键部位的应力应变以及位移进行严密监测。割管刀
1.2.2运用AUTOCAD和PRO-E软件对构件进行深化
设计及实时调整
首先利用AUTOCAD和PRO-E软件，建立整个网球中心钢结构屋盖的PRO-E模型（图4）。再根据此模型对屋盖的各个构件进行深化设计，为构件的下料、制作提供深化设计图。
由于在构件安装过程中存在误差，往往导致后续的环形次桁架难以与主桁架顺利焊合。本工程通过监测施工过程中主次桁架的空间坐标，及时发现实际施工与设计之间的偏差，并运用PRO-E软件对尚未
制作、安装的构件进行更新设计，以便满足施工要求。
1.2.3运用AUTOCAD和PRO-E软件进行屋面板放样
首先利用AUTOCAD和PRO-E软件建立屋面板放样PRO-E模型（图5），
分别对圆形半球体的屋面板进行·940·
2010年10月表1
屋面板放样尺寸汇总
24232551148372
25512737217072
27372919215872
29193099218272
30993272214272
个数
腰长/mm 上边长/mm 下边长/mm 32723442216872
胶衣树脂34423606213772
漩涡混匀器
36063772227072
37723932237472
39324073236872
12
3
4
5
序号
6
7
8
9
10
深化及分解，得出精确的屋面板尺寸。经过放样，本屋盖共有15种形状的屋面板，每种72块（表1）。
1.2.4对施工阶段构件进行应力应变监测
根据施工阶段的模拟分析结果，选取控制杆件的
控制点以及应力应变较大的部位作为监测点，位移（挠度）测点主要为各主桁架悬臂端。安装过程中不仅对6榀主桁架的应力应变进行了测试（图6），同时，对4榀环形桁架的应力应变也进行了监测。
监测过程中，应力应变测点传感器的安装将随着桁架安装的进度同步进行。为了避免应变仪损坏，应
变传感器的安装需在各榀桁架的主檩条安装完成之后进行。各测点的数据线需集中捆绑，沿钢架表面而下，置于方便测量的位置，以便于集中读数，加快测试进程。
位移监测主要为对主桁架悬臂端的挠度监测。测试采用高精度的全站仪，利用三角高程差的方法进行。
2
技术经济分析
（1）在施工前用MIDAS 软件对施工方案进行了非
线性施工阶段的有限元模拟，确保了施工方案的安全性。同时，有限元模拟分析得出了施工阶段应力应变较大的部位，施工过程中对这些部位采取相应的保护措施并进行严密的监测，从而进一步提高了施工方案
的安全性以及施工精度。
（2）本工程环形次桁架与主桁架焊合时，次桁架要同时满足与主桁架相贯线节点的中心位置、每边三个相贯线节点的对接长度以及次桁架中心点的下坠和弯转三个要求。在传统的施工工艺中，由于之前主次桁架的安装存在误差，导致后续安装的次桁架在焊合时需先进行现场调整方可满足上述三个要求，不仅影响施工进度也大大降低了施工精度。本工程运用
PRO-E 软件根据实际施工误差对构件深化设计进行
调整，使得主次钢桁架焊合时间大大缩短、施工精度显著提高。
（3）空间曲面屋盖体形复杂，屋面板尺寸多样
，按传统方法进行放样易导致屋面板上下口尺寸不准，造成屋面板材的大量浪费。运用PRO-E 软件对圆形半球体屋面板进行放样，得出了每块屋面板的精确尺寸，不仅提高了施工精度，同时降低了建设成本。
导丝男士3结语
随着我国建筑设计与施工技术的不断提高，大型
曲面钢结构体系屋盖在我国大型建筑物尤其是大型体育馆屋盖工程中得到了普遍应用，它具有结构合理、外形美观、可减少结构用钢量等优点。但与通常的钢结构相比，大型曲面钢结构体系屋盖的安装施工在构件详图深化设计、相贯线节点焊接、不规则屋面板的下料、钢构件的制作与安装等方面都具有较大难度。本工程采用的几种关键技术解决了此类工程安装施工过程中的部分困难。
参考文献
[1]
刘联伟，赵资钦，梁伟雄.复杂空间结构高精度测量控制技术[J].广东土木与建筑,2002（5）.
阮连法，等：宁波网球中心大型曲面钢屋盖安装关键技术·941
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