异形建筑技术水平是一个国家土木建筑业水平的重要衡量标准，也是一个国家综合国力的体现。改革开放以来，随着我国国民经济的高速发展和综合国力的提高，我国空间结构的技术水平也得到了长足的进步。大跨度空间结构的社会需求和工程应用逐年增加。随着08年奥成功的成功举办、2010年上海世界博览会等国家重大社会经济活动的展开，我国建设了一大批高标准、高规格的体育场馆、会展中心、机场航站楼、博物馆等社会公共异形建筑。
异形建筑在给人们带来视觉冲击享受的同时，却给建筑施工增加了巨大难度，对施工技术提出了更高的要求，必须突破、创新常规施工工艺及方法，才能把设计师的设计理念真实的展现出来，而施工测量则是一项专业性较强且又非常重要的工作。 我们在鄂尔多斯博物馆金属屋面及幕墙工程的施工过程中，总结了一整套针对双曲异型金属屋面的施工术，在本文中介绍其中的一部分。
1.1 鄂尔多斯博物馆工程概况：
鄂尔多斯博物馆以“会发光的石头”为设计理念，外形似一块天外飞石（见图1.1），坚固的石头象征永恒，古铜色的金属外表面记录着鄂尔多斯悠久的文化，夜晚时节，在景观灯光的映衬下，它似一块会发光的石头，展现着鄂尔多斯开创未来的创新精神，秉承“绿色、科技、人文”的宗旨。鄂尔多斯博物馆位于鄂尔多斯市康巴什新区，规划建设用地面积为27760㎡，总建筑面积41227㎡，总高度39.8m，是一座集文物展陈、收藏及博物馆文化局办公室，地下一层、地上四层（办公区八层）的大型综合性建筑。
整个建筑的外立面是由不规则的双曲面构成，顶部有四个斜向玻璃天窗，在办公区也设置有两个斜向的采光天窗，主次入口造型的变化十分复杂，观众通过逐渐收缩的喇叭口进入建筑，两侧的铠甲状不锈钢板能给人以穿越时空的感觉。
1.2 工程基本特点：
本工程幕墙与金属屋面部分几乎全部是双曲面，而且曲面并无规律。如何控制好建筑的造型，实现建筑师的预想，是工程的关键。以往常规的图纸表述方式：平面图、立面图、剖面图不能准确表达异型幕墙的要求。
由于外部的建筑造型所致，该项目的金属屋面部分与建筑幕墙部分没有一个明确的分界线。如果标准区分就是与水平面大于75°的为建筑幕墙，小于75°的为屋面。幕墙与屋面从节点设计到强度计算以及材料的使用，都有着很大的差异。为确保项目的安全性能和使用性能，我们在设计中根据本工程项目的实际情况进行整体设计，不论是幕墙还是屋面、采光顶将其有机地结合在一起，综合考虑技术指标。
2、异型金属屋面的施工测量定位
鄂尔多斯博物馆建筑由南北两栋钢结构塔楼和金属屋面所组成，外部由多个不规则的曲面体形有机顺滑集合成一个不规则的三维曲面异型体。主体结构为钢结构支撑系统，其表面除天窗外均为金属屋面和铝装饰板（带）所覆盖，将两栋塔楼包裹于金属屋面系统之内，整体造型在柔顺中能透出刚毅，如图2.a、b、所示。
鄂尔多斯博物馆以“会发光的石头”为设计理念，外形似一块天外飞石（见图1.1），坚固的石头象征永恒，古铜色的金属外表面记录着鄂尔多斯悠久的文化，夜晚时节，在景观灯光的映衬下，它似一块会发光的石头，展现着鄂尔多斯开创未来的创新精神，秉承“绿色、科技、人文”的宗旨。鄂尔多斯博物馆位于鄂尔多斯市康巴什新区，规划建设用地面积为27760㎡，总建筑面积41227㎡，总高度39.8m，是一座集文物展陈、收藏及博物馆文化局办公室，地下一层、地上四层（办公区八层）的大型综合性建筑。
整个建筑的外立面是由不规则的双曲面构成，顶部有四个斜向玻璃天窗，在办公区也设置有两个斜向的采光天窗，主次入口造型的变化十分复杂，观众通过逐渐收缩的喇叭口进入建筑，两侧的铠甲状不锈钢板能给人以穿越时空的感觉。
1.2 工程基本特点：
本工程幕墙与金属屋面部分几乎全部是双曲面，而且曲面并无规律。如何控制好建筑的造型，实现建筑师的预想，是工程的关键。以往常规的图纸表述方式：平面图、立面图、剖面图不能准确表达异型幕墙的要求。
由于外部的建筑造型所致，该项目的金属屋面部分与建筑幕墙部分没有一个明确的分界线。如果标准区分就是与水平面大于75°的为建筑幕墙，小于75°的为屋面。幕墙与屋面从节点设计到强度计算以及材料的使用，都有着很大的差异。为确保项目的安全性能和使用性能，我们在设计中根据本工程项目的实际情况进行整体设计，不论是幕墙还是屋面、采光顶将其有机地结合在一起，综合考虑技术指标。
2、异型金属屋面的施工测量定位
鄂尔多斯博物馆建筑由南北两栋钢结构塔楼和金属屋面所组成，外部由多个不规则的曲面体形有机顺滑集合成一个不规则的三维曲面异型体。主体结构为钢结构支撑系统，其表面除天窗外均为金属屋面和铝装饰板（带）所覆盖，将两栋塔楼包裹于金属屋面系统之内，整体造型在柔顺中能透出刚毅，如图2.a、b、所示。
2.1金属屋面系统
由于其体型和功能的要求，对金属屋面来说，其设计与施工的难度很大，必须结合实际工程情况采取特殊的、能够适应本项工程的结构，节点设计和施工工艺方案才能顺利完成本项工程。本工程屋面系统的构造如下：（自下而上）主体支撑钢结构；檩托，可进行双向调整的连接机构；檩条，Φ121×5的弧形钢管；硬防水板，底层硬质防水镀锌钢板（厚度为1.5mm）；防潮层，聚乙烯防潮隔层；隔声层，玻璃纤维增强硅酸钙板；防水板T型支座系统；保温层，双层50mm保温棉；防水透气膜；铝镁锰金属屋面板，厚度为0.9mm，高直立锁边；转接件，铝合金材质的连接装置；弧形铝支撑管，Φ40×3的弧形铝管；转接件，铝合金材质的连接装置；面层铝合金装饰板，厚度为3mm铝板，表面按建筑要求的颜色进行氟碳喷涂。（如图2.1）
由于其体型和功能的要求，对金属屋面来说，其设计与施工的难度很大，必须结合实际工程情况采取特殊的、能够适应本项工程的结构，节点设计和施工工艺方案才能顺利完成本项工程。本工程屋面系统的构造如下：（自下而上）主体支撑钢结构；檩托，可进行双向调整的连接机构；檩条，Φ121×5的弧形钢管；硬防水板，底层硬质防水镀锌钢板（厚度为1.5mm）；防潮层，聚乙烯防潮隔层；隔声层，玻璃纤维增强硅酸钙板；防水板T型支座系统；保温层，双层50mm保温棉；防水透气膜；铝镁锰金属屋面板，厚度为0.9mm，高直立锁边；转接件，铝合金材质的连接装置；弧形铝支撑管，Φ40×3的弧形铝管；转接件，铝合金材质的连接装置；面层铝合金装饰板，厚度为3mm铝板，表面按建筑要求的颜色进行氟碳喷涂。（如图2.1）
从节点图中可以看出，本项目的金属屋面部分的支承结构为分三层——主体支撑异型钢网壳结构，在此之外为钢檩条，作为主结构的次龙骨，屋面板等功能材料是依附在次龙骨之上的，第三层支承结构是直立锁边金属屋面板外部的弧形铝管檩条，是最外层铝板装饰带的支撑结构。
依附在支撑结构上，能起到各项功能作用的板材、膜材共有七层---最外层为铝合金装饰层、铝镁锰金属面板层、防水透气膜层、保温棉层、硅酸钙板隔声层，聚乙烯防潮层、底层为镀锌钢板硬防水层。每一层都有着相应的功能，同时每一层也都有它特殊的工艺特点，这就需要整体设计中全面综合的考虑每一部分设计方案。
依附在支撑结构上，能起到各项功能作用的板材、膜材共有七层---最外层为铝合金装饰层、铝镁锰金属面板层、防水透气膜层、保温棉层、硅酸钙板隔声层，聚乙烯防潮层、底层为镀锌钢板硬防水层。每一层都有着相应的功能，同时每一层也都有它特殊的工艺特点，这就需要整体设计中全面综合的考虑每一部分设计方案。
2.2 平面控制网和高程网的建立
平面控制网先整体考虑，遵循先整体、后局部，高精度控制低精度的原则进行，平面控制网和高程的建立及布设，要因地制宜，既从前期测量需要出发，又必须考虑到后期测量需求。
布设平面控制网首先根据设计总平面图，现场施工平面图，选点在通视条件良好、安全、不易破坏的地方，点位稳固，如有必要可以用钢管加以保护，并用油漆作好测量标记。
本工程根据给定的控制点和高程点，使用南方NTS-312R免棱镜全站仪（测角2”,测距3+2ppm毫米），北光DZS3-1自动安平水准仪，在建筑物外围建立闭合导线DD1~DD8，再由外围控制点布设室内两栋塔楼的顶层楼面控制网，北侧塔楼布dd1~dd5闭合导线,南侧塔楼布设双定向附合导线 dd6~dd10。dd10通视DD1、DD2，DD5通视dd1，DD6通视dd2、dd6，DD4通视dd5，dd3通视dd8。
然后再把高程导至外围导线点（DD1~DD8）和楼顶导线点（dd1~dd10）上，塔楼顶层楼面上导线点的高程通过能通视的外围导线点应用三角高程解算而得，这样平面和高程两网就重合在一起。之所以要把两网重合在一起，主要是为了测量方便，即在任何一个导线点上均可进行三维坐标的测量。至此，博物馆金属屋面及玻璃工程的平面和高程控制网就已建成，如图2.2所示。
粗看此控制网显得杂乱无章，其实它是由外围网闭合控制网DD1~DD8、北侧塔楼顶网闭合控制网dd1~dd5、南侧塔楼顶双定向附合导线 dd6~dd10三个单网组成，此三个单网既相互独立又相互关联，在进行平差计算和精度分析时，仍然按三个单网分别进行，如果都能达到相同精度，当然最好，若不能达到等精度，楼顶两网比外围网低一个级别即可。切不可出现三个精度级别，否则就需重新测量计算。就测量精度不必一味追求高级别精度，如建设单位没有强制性的要求，能达到或满足《工程测量规范》即可。
业主和设计院给出的原始控制点和高程点，有国家全球定位坐标，有西安80坐标系，有施工坐标， 高程系基本上都给的是“国家85高程”。 而对于异形建筑，其直接影响测量的速度和质量。我们知道，异形建筑均采用钢结构进行造形，节点多、结构复杂，测量工作量大，每次测量都输入至少2个7位以上的数据，且极容易输错、纠错也很慢，再则占用较大仪器内存。为此，我们则是把坐标系转成三位整数三位小数的施工坐标系，高程按±0的相对高程使用，经过这一转换，既一举多得，又成倍提高测量的速度和质量。
2.3母座定位测量与定位安装
母座的定位量多，精度要求高，它关系到檩条和T码的安装，这道工序做好，后续的安装工序将成倍的提高安装效率。
2.3.1顶面：
根据施工图找出各个分区中最长的一条檩条作为基准线，然后向两边展开作业。首先是把此基准线投影或延长到顶层楼面或地面上，再在基准线上架仪器，视线与基准线重合后水平制动，再从远至近仰视主体网壳结构，视线与网壳杆件相交即为母座的位置，焊上母座的固定端后，再测量其中心顶端的三维坐标，并把此三维坐标输入CAD中，量出此位置至檩条的距离是多少并用Excel表格打印出来，选用相应调节量的母座调节端件安装上即完成顶面母座的定位安装。见图2.3。
2.3.2 立面：
立面檩条成水呈平布置，且高程相等，母座定位先在主体网壳竖向杆件上测出檩条高程线并焊上母座固定端，测量其中心顶端的三维坐标，并把此三维坐标输入CAD中，量出此位置至檩条的距离是多少并用Excel表格打印出来，选用相应调节量的母座调节端件安装上即完成立面母座的定位安装。
之所以采用这种方法测量定位，完全是取决于本工程的结构形式。放样其实就是利用极坐标的原理而完成，该工程为何不能按正常的放样进行放样定位？对于从事过钢结构施工的技术人员就知道，特别是小杆件的网壳柔性结构，其杆件节点的偏差均较大且普遍，若用极坐标放样定位，大部分母座点均不在网壳杆件上，这还能固定母座吗？所以我们在保证屋面曲面不变的情况下，在檩条线上移动母座至网壳杆件上固定，既能保证质量又能提高测量和施工速度。
2.3母座定位测量与定位安装
母座的定位量多，精度要求高，它关系到檩条和T码的安装，这道工序做好，后续的安装工序将成倍的提高安装效率。
2.3.1顶面：
根据施工图找出各个分区中最长的一条檩条作为基准线，然后向两边展开作业。首先是把此基准线投影或延长到顶层楼面或地面上，再在基准线上架仪器，视线与基准线重合后水平制动，再从远至近仰视主体网壳结构，视线与网壳杆件相交即为母座的位置，焊上母座的固定端后，再测量其中心顶端的三维坐标，并把此三维坐标输入CAD中，量出此位置至檩条的距离是多少并用Excel表格打印出来，选用相应调节量的母座调节端件安装上即完成顶面母座的定位安装。见图2.3。
2.3.2 立面：
立面檩条成水呈平布置，且高程相等，母座定位先在主体网壳竖向杆件上测出檩条高程线并焊上母座固定端，测量其中心顶端的三维坐标，并把此三维坐标输入CAD中，量出此位置至檩条的距离是多少并用Excel表格打印出来，选用相应调节量的母座调节端件安装上即完成立面母座的定位安装。
之所以采用这种方法测量定位，完全是取决于本工程的结构形式。放样其实就是利用极坐标的原理而完成，该工程为何不能按正常的放样进行放样定位？对于从事过钢结构施工的技术人员就知道，特别是小杆件的网壳柔性结构，其杆件节点的偏差均较大且普遍，若用极坐标放样定位，大部分母座点均不在网壳杆件上，这还能固定母座吗？所以我们在保证屋面曲面不变的情况下，在檩条线上移动母座至网壳杆件上固定，既能保证质量又能提高测量和施工速度。
2.4 T码定位测量与安装
T码的定位质量直接关系到铝镁锰防水板的安装及锁边，本工程中采用双曲面直立锁边生产技术制做防水板来构筑，防水板的板形与曲面的展开面形状完全吻合，因而能够完美地制造出冠状表面，使整个表面的条纹肌理状。这不仅使本建筑的外观美观，更重要的是因为不存在分割与拼接，能够从根本上解决防水问题，从而彻底免除业主和使用者的担忧。其测量定位方法与母座基本相同，唯一不同的是测量要与镀锌底板安装同步进行，在安装好一块镀锌底板后就要立即在其边上标出 T码线及测量其三维坐标，依次类推，把整条T码线放完，这条线就是该区的T码基准线。内业就把测得的三维坐标输入CAD中，量出标记点至T码的距离并用 Excel表格打印出来，现场就按打印出的数据进行T码的安装，余下的就向T码基准线两侧按设计的尺寸安装即可完成施工。见图2.4。由于整个屋面均为双向曲面，各工序穿插施工，振动较大，顶面不宜架设仪器，为了提高施工质量和速度及防止人工拉线定位产生较大偏差，我们用0.3㎜厚宽的铁皮，制作了宽400㎜长30米的几块T码放样板，只要把它展平铺在安装好的镀锌底板上，靠在T码基准线上即可画出在任何曲面上间距都是400㎜的T码线，这既保证了安装精度又成倍提高了施工速度。
2.5 弧形铝檩条定位测量
本工程建筑造形外表面为一个三维空间双曲面，鄂尔多斯博物馆建筑的整体外形是由多个不规则的双曲面体形有机顺滑的集合成一个不规则的异型体，屋面形状复杂。壳体变化大，各部分双曲面的曲率半径相差极大，而屋面要求外挂装饰铝板，这种类似的建筑在国内极为少见。
由于其体型和功能的要求，对金属屋面来说，其设计与施工的难度很大，必须结合实际工程情况采取特殊的、能够适应本项工程的结构，节点设计和施工工艺方案才能顺利完成本项工程。主要体现在：一般情况下，对于一条弧线，用直线段拟合时，弧线曲率半径与直线段长度相差越小时，拟合误差较大，反之拟合误差较小。对于本工程，曲率半径变化较小的部位，由于装饰铝板分片与曲率半径相差很大，平铺即可满足要求；曲率半径变化较大的部位，由于不同部位母线长度相差较大，装饰板标准分片与曲率半径相差较小，拟合形状误差很大， 因而要求装饰铝板的分片和连接件能适应屋面的变化，这就造成分片较多，且每一块大小、尺寸、形状均不一样。见图2.5.1
T码的定位质量直接关系到铝镁锰防水板的安装及锁边，本工程中采用双曲面直立锁边生产技术制做防水板来构筑，防水板的板形与曲面的展开面形状完全吻合，因而能够完美地制造出冠状表面，使整个表面的条纹肌理状。这不仅使本建筑的外观美观，更重要的是因为不存在分割与拼接，能够从根本上解决防水问题，从而彻底免除业主和使用者的担忧。其测量定位方法与母座基本相同，唯一不同的是测量要与镀锌底板安装同步进行，在安装好一块镀锌底板后就要立即在其边上标出 T码线及测量其三维坐标，依次类推，把整条T码线放完，这条线就是该区的T码基准线。内业就把测得的三维坐标输入CAD中，量出标记点至T码的距离并用 Excel表格打印出来，现场就按打印出的数据进行T码的安装，余下的就向T码基准线两侧按设计的尺寸安装即可完成施工。见图2.4。由于整个屋面均为双向曲面，各工序穿插施工，振动较大，顶面不宜架设仪器，为了提高施工质量和速度及防止人工拉线定位产生较大偏差，我们用0.3㎜厚宽的铁皮，制作了宽400㎜长30米的几块T码放样板，只要把它展平铺在安装好的镀锌底板上，靠在T码基准线上即可画出在任何曲面上间距都是400㎜的T码线，这既保证了安装精度又成倍提高了施工速度。
2.5 弧形铝檩条定位测量
本工程建筑造形外表面为一个三维空间双曲面，鄂尔多斯博物馆建筑的整体外形是由多个不规则的双曲面体形有机顺滑的集合成一个不规则的异型体，屋面形状复杂。壳体变化大，各部分双曲面的曲率半径相差极大，而屋面要求外挂装饰铝板，这种类似的建筑在国内极为少见。
由于其体型和功能的要求，对金属屋面来说，其设计与施工的难度很大，必须结合实际工程情况采取特殊的、能够适应本项工程的结构，节点设计和施工工艺方案才能顺利完成本项工程。主要体现在：一般情况下，对于一条弧线，用直线段拟合时，弧线曲率半径与直线段长度相差越小时，拟合误差较大，反之拟合误差较小。对于本工程，曲率半径变化较小的部位，由于装饰铝板分片与曲率半径相差很大，平铺即可满足要求；曲率半径变化较大的部位，由于不同部位母线长度相差较大，装饰板标准分片与曲率半径相差较小，拟合形状误差很大， 因而要求装饰铝板的分片和连接件能适应屋面的变化，这就造成分片较多，且每一块大小、尺寸、形状均不一样。见图2.5.1
在屋面防水板安装结束后，利用防水面板的高直立边肋作为面层铝合金装饰板的支撑端，并采用弧形铝合金管作为面层装饰板的过渡性连接支承檩条。弧形铝合金管的布设位置是按装饰板（带）的布置曲线来确定的（按板带的中心线布设弧形铝合金管）。当弧形铝合金管按设计要求安装到位后，利用专用的连接夹紧件，再将在工厂里制作成型的装饰面板连接在铝合金支撑管上并调整到位。见图2.5.2.
顶面装饰铝板呈不规则圆圈状，立面呈不规则起伏状，（见图2.5.3;图2.5.4所示），这就要求铝管檩条的定位必须准确，才能达到设计效果，否则，将出现角对不齐、缝不均匀、线形不平滑的怪形状。为此，顶面和立面分别进行测量定位。
顶面装饰铝板呈不规则圆圈状，立面呈不规则起伏状，（见图2.5.3;图2.5.4所示），这就要求铝管檩条的定位必须准确，才能达到设计效果，否则，将出现角对不齐、缝不均匀、线形不平滑的怪形状。为此，顶面和立面分别进行测量定位。
为了准确控制好铝管檩条的位置，需要做大量的内业工作，以顶面装饰铝板中心板的中心为圆心，以间隔5°平分360°整圆，得到72条辐线，并把72条辐线延长至地面控制网DD1~DD8的连线上得交点A1~A72，（如图2.5.5所示）。顶面就在圆心上架设仪器进行全部铝管檩条的定位测量，立面就在交点（A1~A72）上分加架设仪器进行立面铝管檩条的定位测量。
在北面塔楼顶层楼面上，利用百页或天窗位置，把控制点导至屋顶面（铝镁锰防水板上），测出圆心点。用方通和厚林板在屋顶面制作2个测量平台，把其中一个测量平台抬至圆心上，并架设仪器，对视好要放样的辐线后水平制动，根据所计算的铝管檩条中心线至圆心的距离，即可放出铝管檩条定位点，依此类推，完成所有顶面铝管檩条的定位测量。
在辐线与外围控制网的交点（A1~A72）上架设仪器，对视好圆心后水平制动，根据所计算的铝管檩条中心线高程，即可放出立面铝管檩条定位点，依此类推，完成所有立面铝管檩条的定位测量。见图2.5.6
2.6 其它构造定位测量
本金属屋面工程顶面有屋面天窗、百页、排水沟，立面有入口和造型构造，这些构造若按理论模型进行构造设计，将产生一定的偏差，使得构造外形达不到设计效果，甚至有些节点无法落在网壳结构杆件上。所以，我们对所有这些构造位置的网壳结构节点进行三维坐标实测，并把此测量数据反馈给设计工程师，设计工程师根据实测坐标进行相应构造的细化设计，这就既能保证达到设计的外形效果，也不致出现构造节点落空和与其它工序结构错位打架的现象。
3 、施工过程中对主体支撑结构变形量控制和监测
鄂尔多斯博物馆金属屋面支承部分为钢结构网壳结构，屋面天窗作为采光、通风、排烟等功能，既能起到美化造型，又能把各种功能集于一处。如若室内面积较大，屋面天窗面积就受采光、通风、排烟等诸多因素的制约，结构变形更是让人头痛。
鄂尔多斯博物馆东北侧和西南侧各有一个大面积天窗，东北侧的是大堂天窗，西南侧的是办公区天窗，见图3所示。我们对这两个天窗在安装玻璃前后，进行了变形测量，在此把它整理出来，通过实例给各位同行提供一个参考。
在辐线与外围控制网的交点（A1~A72）上架设仪器，对视好圆心后水平制动，根据所计算的铝管檩条中心线高程，即可放出立面铝管檩条定位点，依此类推，完成所有立面铝管檩条的定位测量。见图2.5.6
2.6 其它构造定位测量
本金属屋面工程顶面有屋面天窗、百页、排水沟，立面有入口和造型构造，这些构造若按理论模型进行构造设计，将产生一定的偏差，使得构造外形达不到设计效果，甚至有些节点无法落在网壳结构杆件上。所以，我们对所有这些构造位置的网壳结构节点进行三维坐标实测，并把此测量数据反馈给设计工程师，设计工程师根据实测坐标进行相应构造的细化设计，这就既能保证达到设计的外形效果，也不致出现构造节点落空和与其它工序结构错位打架的现象。
3 、施工过程中对主体支撑结构变形量控制和监测
鄂尔多斯博物馆金属屋面支承部分为钢结构网壳结构，屋面天窗作为采光、通风、排烟等功能，既能起到美化造型，又能把各种功能集于一处。如若室内面积较大，屋面天窗面积就受采光、通风、排烟等诸多因素的制约，结构变形更是让人头痛。
鄂尔多斯博物馆东北侧和西南侧各有一个大面积天窗，东北侧的是大堂天窗，西南侧的是办公区天窗，见图3所示。我们对这两个天窗在安装玻璃前后，进行了变形测量，在此把它整理出来，通过实例给各位同行提供一个参考。
3.1 网壳结构
网壳是一种与平板网架类似的空间杆系结构，系以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体结构布置的空间构架，它兼具杆系和壳体的性质。其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力。此结构是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。网壳结构又包括单层网壳结构、预应力网壳结构、板锥网壳结构、肋环型索承网壳结构、单层叉筒网壳结构等，国内自80年代中期以来，网壳结构发展异常迅速，其稳定性问题遂成为研究热点领域之一。本工程中，网壳结构所用材料为Q345B，杆件规格为φ159×8 、φ168×8，局部加强用φ168×10或φ180×12，节点绝大部分呈“ 水”字形，如图3.1。
网壳是一种与平板网架类似的空间杆系结构，系以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体结构布置的空间构架，它兼具杆系和壳体的性质。其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力。此结构是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。网壳结构又包括单层网壳结构、预应力网壳结构、板锥网壳结构、肋环型索承网壳结构、单层叉筒网壳结构等，国内自80年代中期以来，网壳结构发展异常迅速，其稳定性问题遂成为研究热点领域之一。本工程中，网壳结构所用材料为Q345B，杆件规格为φ159×8 、φ168×8，局部加强用φ168×10或φ180×12，节点绝大部分呈“ 水”字形，如图3.1。
3.2天窗结构
天窗的结构固定于网结构上，采用160×80×6、120×80×4方通作桁架，玻璃规格为12+12A+8+1.52PVB+8钢化中空LOW-E 夹胶玻璃，在桁架安装完毕且未安装玻璃，就对其上弦标记点使用免陵镜全站仪进行三维坐标测量；玻璃安装后未打胶前再次对标记点进行测量，通过两次测量，就能计算出变形数据，如图3.2.2向所示。
天窗的结构固定于网结构上，采用160×80×6、120×80×4方通作桁架，玻璃规格为12+12A+8+1.52PVB+8钢化中空LOW-E 夹胶玻璃，在桁架安装完毕且未安装玻璃，就对其上弦标记点使用免陵镜全站仪进行三维坐标测量；玻璃安装后未打胶前再次对标记点进行测量，通过两次测量，就能计算出变形数据，如图3.2.2向所示。
大堂天窗位于博物馆的东北侧，天窗中心距地面高度9米，天窗面与地面夹角73°，面积约为190㎡，如图3.2.3。
3.3 变形测量数据
钢结构的变形可分为总体变形和局部变形两类，总体变形是指整个结构的外形和尺寸发生变化，出现弯曲、畸变和扭曲等。总体变形与局部变形在实际的工程结构中有可能单独出现，但更多的是组合出现。无论何种变形都会影响到结构的美观，降低构件的刚度和稳定性，给连接和组装带来困难，尤其是附加应力的产生，将严重降低构件的承载力，影响到整体结构的安全。该天窗变形按玻璃安装后（加载后）天窗支撑（网壳局部）结构变形情况考虑。
大堂天窗变形测量数据：见表-1；办公区天窗变形测量数据：见表-2
钢结构的变形可分为总体变形和局部变形两类，总体变形是指整个结构的外形和尺寸发生变化，出现弯曲、畸变和扭曲等。总体变形与局部变形在实际的工程结构中有可能单独出现，但更多的是组合出现。无论何种变形都会影响到结构的美观，降低构件的刚度和稳定性，给连接和组装带来困难，尤其是附加应力的产生，将严重降低构件的承载力，影响到整体结构的安全。该天窗变形按玻璃安装后（加载后）天窗支撑（网壳局部）结构变形情况考虑。
大堂天窗变形测量数据：见表-1；办公区天窗变形测量数据：见表-2
3.4 变形数据简单分析
1、测量点最大变形量为135㎜，最小变形量为6㎜。
2、大堂天窗的平均变形量为20㎜，办公区天窗的平均变形量为29㎜。
3、总体变形趋势是安装玻璃后都有所下沉，但下沉量不一致。
4、相对同一榀天窗支撑梁而言，安装玻璃后变短了，这是因为加载后有挠性变形，支撑梁挠性变形变成以向下凹的弧形所致，而计算所得是两点间的直线。
5、各方向变形偏移量不一，即△X、△Y、△Z方向和数值不均，这与主体网壳受力和变形制约所致。
6、设计院给定的允许变形量为小于170㎜，现场实测变形量虽然远远没达到最大值，但这是没有考虑网壳变形因素，只是天窗这一局部变形量。
钢结构具有强度高、塑性好的特点，尤其是冷弯薄壁型钢的应用和轻钢结构的迅速发展，致使目前的钢结构截面越来越小，板厚及壁厚越来越薄。在这种形势下，再加上原材料以及加工、制作、安装、使用过程中的缺陷和不合理的工艺等原因，钢结构的受力变形问题更加突出，因此对钢结构变形应引起足够的重视，以免造成不必要的事故。通过本文向各位同行提供一个异形网壳结构局部变形测量实例，以供参考。
4、结束语
异形建筑在国内大量涌现，作为施工单位要充分将设计师的理念完美地体现出来，就要在施工技术上下功夫，在安装过程中，施工测量技术作为施工质量和进度的保证，尤显重要。
根据具体的工程找出其特征要素或控制要点，这既能大大提高施工进度也能准确控制外部形状，否则将多付出成倍的劳动成本，同时测量精度也很难达到要求。免陵镜全站仪为异形建筑施工提供了装备保证，测量、放样一个人就可完成作业，大大提高测量效率和精度控制。
我们在鄂尔多斯博物馆金属屋面及幕墙工程的施工过程中，总结了一整套针对双曲异型金属屋面及幕墙工程的施工技术。由于篇幅所限，在本文中介绍的只是异形建筑测量技术和在施工过程中对主体支撑结构变形量控制和监测的部分。
参 考 文 献
[1] 顾孝烈 鲍峰 程效军 《测量学》(第三版).上海：同济大学出版社
[2] 《金属屋面施工组织设计》，鄂尔多斯博物馆项目，2008.07
[3] 《工程测量规范》，中华人民共和国家标准, GB50026-93
[4] 《金属屋面设计说明书》，鄂尔多斯博物馆项目，2008.07
1、测量点最大变形量为135㎜，最小变形量为6㎜。
2、大堂天窗的平均变形量为20㎜，办公区天窗的平均变形量为29㎜。
3、总体变形趋势是安装玻璃后都有所下沉，但下沉量不一致。
4、相对同一榀天窗支撑梁而言，安装玻璃后变短了，这是因为加载后有挠性变形，支撑梁挠性变形变成以向下凹的弧形所致，而计算所得是两点间的直线。
5、各方向变形偏移量不一，即△X、△Y、△Z方向和数值不均，这与主体网壳受力和变形制约所致。
6、设计院给定的允许变形量为小于170㎜，现场实测变形量虽然远远没达到最大值，但这是没有考虑网壳变形因素，只是天窗这一局部变形量。
钢结构具有强度高、塑性好的特点，尤其是冷弯薄壁型钢的应用和轻钢结构的迅速发展，致使目前的钢结构截面越来越小，板厚及壁厚越来越薄。在这种形势下，再加上原材料以及加工、制作、安装、使用过程中的缺陷和不合理的工艺等原因，钢结构的受力变形问题更加突出，因此对钢结构变形应引起足够的重视，以免造成不必要的事故。通过本文向各位同行提供一个异形网壳结构局部变形测量实例，以供参考。
4、结束语
异形建筑在国内大量涌现，作为施工单位要充分将设计师的理念完美地体现出来，就要在施工技术上下功夫，在安装过程中，施工测量技术作为施工质量和进度的保证，尤显重要。
根据具体的工程找出其特征要素或控制要点，这既能大大提高施工进度也能准确控制外部形状，否则将多付出成倍的劳动成本，同时测量精度也很难达到要求。免陵镜全站仪为异形建筑施工提供了装备保证，测量、放样一个人就可完成作业，大大提高测量效率和精度控制。
我们在鄂尔多斯博物馆金属屋面及幕墙工程的施工过程中，总结了一整套针对双曲异型金属屋面及幕墙工程的施工技术。由于篇幅所限，在本文中介绍的只是异形建筑测量技术和在施工过程中对主体支撑结构变形量控制和监测的部分。
参 考 文 献
[1] 顾孝烈 鲍峰 程效军 《测量学》(第三版).上海：同济大学出版社
[2] 《金属屋面施工组织设计》，鄂尔多斯博物馆项目，2008.07
[3] 《工程测量规范》，中华人民共和国家标准, GB50026-93
[4] 《金属屋面设计说明书》，鄂尔多斯博物馆项目，2008.07
