基于大跨度空间新型弦支网壳结构与双层网壳结构的对比分析研究

Comparative Analysis and Research of New String-supported Reticulated Shell Structures and Double-layer Reticulated Shell Structures Based on Large-span Space

针对曲面大跨度空间结构用钢量大、杆件密集、周边支座水平推力大的问题,提出一种新型杂交结构体系-弦支网壳结构,本结构以弦支梁和弦支穹顶结构为基础,对网壳结构进行改良,上弦结构体系保持不变,下弦采用预应力拉索代替普通钢管,上弦、下弦拉索之间采用刚性竖向撑杆,撑杆协调上弦与拉索共同工作。分别采用弦支网壳和双层网壳结构计算分析大跨度结构工程算例,结果表明弦支网壳结构的杆件强度可以减小约70%、变形减小约65%、屈曲特征值增大约1.3倍、非线性屈曲临界荷载值增大约22%。上述结果表明弦支网壳结构的杆件强度、变形、屈曲特征值和非线性屈曲临界荷载值性能更优,为类似工程设计提供参考。