无环索弦支穹顶索系选形

从俯视平面探究了几种无环索弦支穹顶结构的拉索形式,就这些形式与上部网壳的几何匹配度进行对比分析。以94m跨径的弦支穹顶结构为例,对上述布索形式进行匹配。在确定好结构的几何模型之后,应用ANSYS软件对结构施加相应荷载,将得出的结果与相同荷载作用下的环索体系进行对比。将拉索下垂与水平面的夹角作为参数进行分析,探究其对结构竖向位移、内力的影响。研究结果表明:无环索体系的最大位移比环索体系的最大位移略大,结构整体的应力水平相当,但是最大应力无环索体系偏大,但仍在材料的正常使用范围内,满足要求。随着拉索下垂角度的增大,结构的竖向位移、压应力越来越小,拉应力呈现出先变小再变大的趋势。通过对无环索弦支穹顶索系的研究,为无环索弦支穹顶的布索形式提供一定思路,可供同类型结构参考。

一种新型后张拉整体成形穹顶的成形试验研究

单弦杆平板网架由于无下弦杆 ,因而具有平面外抗弯刚度较低的特点。利用此特点 ,在网架局部下弦节点间设置带预留缝隙的张拉下弦杆 ,通过后张拉下弦杆内的张拉钢丝 ,平板网架可以较容易地张拉变形为具有多种外观形状的空间曲面结构 ,如 :桶拱、穹顶、马鞍拱。这种网壳成形方法不需要传统空间网壳拼装过程中所需的脚手架及重型吊车 ,因而降低了施工造价 ,工程应用价值很好。在前人研究的基础上 ,提出了一种新型的后张拉整体成形穹顶的单弦杆平板网架模型 ,成形试验研究证明了它的合理性和可行性。

考虑支承结构的弦支穹顶动力特性及参数分析

为研究弦支穹顶结构上部网壳体系和下部支承体系协同工作条件下,对整体结构的自振特性的影响,利用ANSYS软件建立有限元模型,研究网壳屋盖与下部支承结构共同工作时的动力特性,并对其动力特性的影响因素进行分析。结果表明,考虑下部结构的网壳结构自振频率密集,以水平振动为主;网壳跨度和矢跨比是网壳动力特性的主要控制参数,而不考虑下部结构会使弦支穹顶结构地震反应结果有所差异。

椭圆形不连续支承弦支穹顶预应力施工技术

针对不连续支承椭圆形弦支穹顶结构,通过施工全过程分析,确定了适用于该类结构的分步分级张拉径向杆的预应力施加方法。根据结构特点,设立了合理的施工张拉控制方法,实现了预应力体系的建立和结构的成型。对施工过程中的网壳起拱值进行监测,结果表明现场监测值与理论计算值吻合较好。此外,对放样误差进行统计分析发现,该误差对结构受力状态和最终起拱值影响较小。这说明了以索力控制为主,挠度控制为辅的控制标准能够满足设计要求。

后张拉整体成形穹顶的极限承载力试验研究

本文研究的是一种新型张拉穹顶结构的承载力性能。通过后张拉闭合单弦杆平板网架中的预留缝隙,单弦杆平板网架可以张拉变形为具有很好外观形式的空间穹顶结构。成形后的单弦杆穹顶具有很好的整体刚度和承载力,可以充分发挥拱壳作用,平面外腹杆的使用延缓了穹顶整体失稳的发生,使其受力性能介于普通单层、双层穹顶网壳结构之间。

CFRP索弦支穹顶预应力张拉锚具试验研究

基于内聚力模型的承载力公式对CFRP索粘结式锚具进行了优化设计,对试件进行锚固性能试验测试,并应用于CFRP索弦支穹顶结构中,验证其锚固性能并分析了环索、径索在加载过程中的界面应力分布规律。结果表明,环索锚固区界面应力分布在加载过程中一共有5个阶段,自由端应力在各阶段中最大。在到达临界阶段之前,环索中部应力小于加载端应力;在临界阶段之后,中部应力大于加载端应力;径索自由端应力在各阶段始终高于其他部位的应力。

南浔太阳酒店穹顶单层球面网壳施工技术研究及应用

南浔太阳酒店1#主楼高度97.8m,穹顶为跨度58.8m、矢高10.1m的联方-凯威特混合型单层球面网壳。网壳支承在主体结构外环钢框柱顶处,自主楼内部三层楼面起至穹顶网壳下方中空,网壳施工难度大、措施成本高。从安全、质量、经济、工期及施工便利性等方面对主楼穹顶网壳的安装方法做了研究与比选,优选了原位分块安装与提升组合施工方案;针对此施工方案中网壳提升单元受电梯间影响呈“更待月”形态的非完整球面网壳在提升过程中的变形控制,创新提出了一种预应力弦支自平衡临时加固体系,用于保证提升单元“更待月”形态下的网壳刚性,控制其应力及变形,确保穹顶网壳的安装精度;并对采用了此加固体系的施工过程进行了阐述,对施工关键技术进行了总结。

2008年北京奥运会羽毛球馆深化和施工方法设计

北京奥运会羽毛球馆为大跨度弦支穹顶结构,结构的复杂性决定了其深化设计必须与施工方法紧密结合。本文围绕如何通过合理的深化设计和施工设计使加工、施工更完善这一话题,详细介绍了深化设计中碰到的难点和解决办法,重点讨论了拉索预应力的施加方案和施工方法,为今后类似弦支穹顶工程的深化设计和施工方法提供了有益借鉴。

弦支穹顶结构类型及工程应用实例

弦支穹顶结构由上部单层网壳、下部竖向撑杆以及拉索组成,它是结合了网壳结构和索穹顶结构的优点后发展起来的一种预应力空间结构体系。随着理论研究与工程应用的不断深入,已逐步显示出广阔的应用前景,弦支穹顶结构类型也得到了不断的创新和拓展,在总结已有结构形式的基础上,根据上部刚性结构以及下部索杆体系的类别对弦支穹顶结构进行了系统的分类,以此为基础并应用于工程实践中。