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小議建筑空間結構的特征與優(yōu)化方法論文
一、當前建筑空間結構的特征
1空間結構架構材料豐富多樣
在對建筑的空間結構進(jìn)行架構時(shí)，使用的材料越加豐富多樣。普通的碳素鋼一直以來(lái)都是空間網(wǎng)絡(luò )結構的基礎材料，除此之外，架構過(guò)程對鋁合金和不銹鋼等的使用也越來(lái)越多見(jiàn)。不銹鋼能夠防腐，可以用于裝飾與承重，所以在門(mén)廳、走廊、采光大廳以及裝飾雕塑或其他普通裝飾中都可以進(jìn)行廣泛應用。鋁合金同樣有多方面的應用。建筑織物具有較輕的本身重量、自我清潔能力強、高強度、透光性良好、不易燃燒等特點(diǎn)，是一種新近開(kāi)發(fā)的復合材料，其膜結構在我國建筑行業(yè)中取得了較大的進(jìn)展，在建筑空間結構架構中得到了廣泛的使用，尤其是在大型體育場(chǎng)的建設中。這一新型材料和技術(shù)的使用表明了空間結構架構的過(guò)程中可以將最新技術(shù)及時(shí)應用其中，不斷自我更新方法和材料，以科學(xué)技術(shù)促進(jìn)自身的發(fā)展，而新興技術(shù)也能夠有力的推動(dòng)建筑空間結構架構的新進(jìn)程。
2受風(fēng)和地震的影響
空間結構的動(dòng)力問(wèn)題是建筑設計的一個(gè)重點(diǎn)，建筑設計過(guò)程中的控制要點(diǎn)之一就是風(fēng)和地震。在空間結構建筑織物的膜結構中，由于其變化多樣的外形和較輕的自重，所以其動(dòng)力影響主要來(lái)自于風(fēng)的作用。我國的相關(guān)研究中，對空氣動(dòng)力的失穩和橫風(fēng)向共振響應在大跨度的索膜屋蓋空間結構中展開(kāi)的非線(xiàn)性分析取得了一定的成果，但對于膜結構來(lái)說(shuō)，其風(fēng)振問(wèn)題較難解決，還需要繼續進(jìn)行研究。而抗震能力是對網(wǎng)殼結構研究的主要內容，隨著(zhù)相關(guān)研究的不斷深入，目前已經(jīng)取得了關(guān)于網(wǎng)殼結構應對地震水平方向反應的非線(xiàn)性計算靜力分析、不同網(wǎng)殼的彈塑性分析等研究成果，推動(dòng)網(wǎng)殼結構的抗震設計改善工作。在當前建筑中，消極對地震抵御已經(jīng)不能滿(mǎn)足需求，人們更傾向于對其引起的振動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)的控制和消減，如目前已經(jīng)提出的鉛芯橡膠板抗震能力研究等消減震能的做法。
3預應力技術(shù)在空間結構中可以發(fā)揮作用
過(guò)去的預應力技術(shù)多用于保證懸索結構的受力均衡，而在空間結構中預應力也可以發(fā)揮作用。目前，已經(jīng)對預應力的施加方式、分析極限受力能力及張拉過(guò)程進(jìn)行了研究，并取得了一定的進(jìn)展。在施工中，將預應力技術(shù)施加在網(wǎng)殼或網(wǎng)架工程結構中，可以對相應結構的硬度和剛度進(jìn)行普遍提高，從而節約鋼材的投入。
二、當前建筑空間結構的設計與優(yōu)化方法
1建立并完善驗收制度，確保材料合格安全
建筑材料是所有建筑工程的重中之重，所以必須把控好材料進(jìn)場(chǎng)控制關(guān)，建立相應的材料驗收制度并不斷加以完善，嚴格按照相關(guān)技術(shù)要求對原材料和配件等進(jìn)行規格和質(zhì)量的審查，是工程安全順利展開(kāi)的必要條件。目前的建筑施工中，在材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，相關(guān)負責人一般只查看是否具有出廠(chǎng)證明及合格證，只有當存在明顯問(wèn)題時(shí)才會(huì )展開(kāi)進(jìn)一步的驗收工作。而一些原材料可能由于各種原因只能提供合格證的復印件，這時(shí)如果沒(méi)有相應的驗收制度，就很容易出現合格證造假問(wèn)題，導致材料質(zhì)量無(wú)法得到保證。這種情況在鋼管材料中較為常見(jiàn)，因為施工過(guò)程對鋼管的規格和材質(zhì)有不同的要求，如果只對其規格進(jìn)行查看而不進(jìn)行驗收，很容易造成材料不符合施工要求的情況。所以建立相應的材料驗收制度是非常必要的，是把控好材料關(guān)、保證施工安全順利展開(kāi)的必要條件。
2加強焊接工藝的管理
焊接是建筑空間結構架構的重要內容之一，圖紙和相關(guān)規范中對焊縫的質(zhì)量和焊接而成的構件形狀都有一定的要求，只有滿(mǎn)足規范的要求焊接的成品才能在建筑中使用，所以需要對焊接工藝加強管理。首先要加強對焊接工人的管理，嚴格持證上崗制度，保證焊接的技術(shù)和質(zhì)量。同時(shí)還要在大型焊接或者在重要焊接部位中先進(jìn)行焊接試驗，確定焊接的方式和工藝流程，保證焊接工作可以順利進(jìn)行。
3保證安裝用腳手架的剛性
在建筑空間結構中常會(huì )用到腳手架進(jìn)行安裝，而且在安裝過(guò)程中，腳手架會(huì )不斷增加負荷，所以要保證其剛度以避免變形下沉對安裝工作造成不利影響。對安裝用的腳手架必須進(jìn)行科學(xué)設計，在投入使用前還要進(jìn)行試壓測試，保證其剛度，杜絕腳手架安全事故的發(fā)生，從而保證安裝過(guò)程的安全展開(kāi)。
4對涂料的相容性加以重視
為了保證空間結構的壽命和外觀(guān)質(zhì)量，同時(shí)要滿(mǎn)足消防方面的需要，一般要在鋼結構外表涂上涂料，其中防火涂料是必須的。所以應該注意不同涂料的相容性，對底層的涂料和防火涂料進(jìn)行配套使用。
5對支座超差問(wèn)題和約束條件變化加強重視
建筑施工中對安裝鋼結構的精度有一定要求，并且允許在適當范圍內有所誤差。然而相應的誤差范圍常存在爭議，需要根據實(shí)際情況確定。部分施工現場(chǎng)工作人員由于對空間結構中支座超差的影響認識不到位，對改變約束條件造成的后果不夠重視，所以經(jīng)常會(huì )有支座埋件的軸線(xiàn)和標高相差甚遠的現象發(fā)生。在實(shí)際施工管理中，一定要加強相關(guān)工作人員對此問(wèn)題的重視，避免因設計的約束條件被改變或超差問(wèn)題埋下安全隱患。
三、結語(yǔ)
對建筑空間結構進(jìn)行設計和優(yōu)化離不開(kāi)施工過(guò)程中的質(zhì)量管控措施。建筑單位要加強施工人員的質(zhì)量意識，加大教育培訓力度，把控好各階段質(zhì)量管控工作，為建筑空間結構得以順利構架打下堅實(shí)的基礎。
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