一、任务来源
项目名称为“球体钢结构悬挂拼装及整体提升技术研究”，是青岛新华友建工集团股份有限公司2016年度研究项目计划之一（青岛市企业技术创新重点项目计划LX201604.0209）。本项目结合实例对整体提升全面分析，总结施工关键技术，提出悬挂拼装整体提升技术。强调要重视钢结构施工的对比仿真模拟分析，验证仿真分析的准确性，为实际施工提供可靠依据，提高施工技术水平，也为类似工程提供参考依据。
二、应用领域和技术原理
本技术研究成果属于建筑施工技术领域，主要应用于钢结构工程。
利用原钢球体的支撑桁架做提升架体，待架体提升到指定位置时，将上半球体进行拼装，然后再提升，再进行下半球体的拼装，整个拼装完成后，整个球体提升至设计高度。球体整个拼装过程都处于悬挂状态，拼装时要保证构件的尺寸和位置准确，球体整体提升时要保证同步。
三、性能指标
对悬挂拼装整体提升进行分析，利用液压同步提升系统将桁架整体提升一定高度后，安装下方吊挂球体结构。安装完成后整体提升至设计标高。
根据提升反力值，布置液压提升器。根据提升系统，对提升临时设施作出分析包括提升平台、下吊点、加固措施以及稳定性控制。
根据钢结构的结构形式进行施工单元划分。
对球体钢结构做有限元模拟，通过两大软件的不同荷载工况计算结果分析，找出球幕及桁架薄弱位置薄弱点进而为球幕及桁架临时杆件及加固措施制定合理的方案。利用Midas/Gen对提升架及其加固杆件模拟验算，结构最大水平位移0.61mm,满足要求。利用ANSYS对牛腿处建立模型，将Midas及SAP2000不同荷载工况下最大反力加到牛腿上，使应力分布均匀，变形分布符合规律，充分保证结构安全性。
四、与国内同类技术比较
大跨空间钢结构因具有跨越能力强、形式多样和刚度大等优点在体育馆、会展中心等工业与民用建筑中广泛应用。大跨空间钢结构的体量和跨度越来越大、结构越来越复杂，对建造时间和效率方面的要求也越来越高。基于液压动力系统和计算机控制系统的整体提升施工技术是近些年发展起来的一种新型大跨度空间钢结构安装方法，在大跨空间结构的施工中有广泛的应用。对整体提升过程中结构的受力状态进行仿真分析和施工技术研究十分必要。通过检索相关文献均未提及与本项目相同的研究。
五、成果创新性、先进性
1.提出并解决了现有球体钢结构整体提升难点，创新性的提出球体钢结构悬挂拼装整体提升施工工艺。
2.用有限元分析软件对球体钢结构整体提升进行施工力学模拟分析，保证其施工时的结构安全；用ANSYS软件对提升平台下部的牛腿进行建模分析，保证其侧向稳定性。结合两大有限元模型作对比分析，验证模拟分析正确性。强调要重视钢结构施工的对比仿真模拟分析，验证仿真分析的准确性，为实际施工提供可靠依据，避免事故的发生，进一步提高施工技术水平，也为类似工程提供参考依据。
六、作用意义
国家大力推广创新性技术在建设工程领域上的应用，鉴于液压提升法不使用大型机械设备，高空作业量大大减少、可以与土建同时施工，这对方便施工操作、提高施工质量和保障施工安全缩短工期非常有利。会有越来越多的钢结构吊装选择整体提升法，市场潜力巨大。
七、推广应用的范围、条件和前提
本技术研究主要用于大跨空间钢结构悬挂拼装及整体提升，尤其球体钢结构悬挂拼装及整体提升。
对球体钢结构吊装方案进行了分析和优化，采用悬挂拼装施工工艺进行钢结构的吊装施工，能够加快施工速度，缩短工期，降低工程成本。整体提升法无施工噪音，对环境无污染；施工作业面小，不影响其它工种施工，对项目安全生产、节能减排、资源综合利用产生积极影响。
该成果在本工程中的实际应用，解决了球体钢结构的定位、拼装及悬挂拼装作业等问题，悬挂拼装工艺具有较好的技术经济效果和较高的推广应用价值。
八、经济、社会效益
高空钢结构拼装是钢结构工程的施工难点，而球体钢结构高空拼装则是钢结构拼装中的难点。由于球体钢结构属于三维曲面结构，因其自重较大，地面拼装后再吊装，球体的自重会增加受力焊缝内应力，球体杆件因自重，会影响球体的扁平率。利用传统的钢结构高空散拼拼装施工方法施工球体钢结构，存在构件尺寸定位困难，构件拼装时对口间隙误差大，高空作业危险性大等问题，不能很好的完成球体钢结构的构件空中拼装。球体钢结构悬挂拼装施工工法能够很好的解决上述钢结构拼装中的难题，可有效实现悬挂球体钢结构拼装施工的设计要求。球体钢结构悬挂拼装施工
技术与钢结构散件高空拼装相比，具有极大的质量和经济优势。
该技术加快施工速度，缩短工期，降低工程成本。整体提升法无施工噪音，对环境无污染；施工作业面小，不影响其它工种施工，对项目安全生产、节能减排、资源综合利用产生积极影响。
九、存在的问题和改进意见
本课题的研究已达到预定的目标，但是，还存在一些问题需要进行深入的研究。
1.需与国外相关先进工程进行比较，并进行分析，与多种提升工艺进行详细比较分析；
2.优化大跨空间钢结构悬挂拼装及整体提升也是今后工作需要努力的方向；
3.本研究主要针对球体钢结构吊装进行研究，对于其它大跨空间钢结构的吊装未进行具体详细的分析研究；

本技术研究成果属于建筑施工技术领域，适用于钢结构工程，主要用于大跨空间钢结构悬挂拼装及整体提升，尤其球体钢结构悬挂拼装及整体提升。
对球体钢结构吊装方案进行分析和优化，采用悬挂拼装施工工艺进行钢结构的吊装施工，加快施工速度，缩短工期，降低工程成本。整体提升法无施工噪音，对环境无污染；施工作业面小，不影响其它工种施工，对项目安全生产、节能减排、资源综合利用产生积极影响。
该成果工程实际应用中，解决了球体钢结构的定位、拼装及悬挂拼装作业等问题，悬挂拼装工艺具有较好的技术经济效果和较高的推广应用价值。