联方-凯威特型弦支穹顶结构的地震响应分析

联方-凯威特组合型弦支穹顶结构是一种新型空间网壳形式,目前研究较少。采用时程分析法对联方-凯威特组合型弦支穹顶结构进行地震响应分析,通过分析杆件和节点的内力及位移时程响应曲线,得到结构的内力与位移分布规律;进而考虑结构柱支承不均匀变形的影响,得到结构地震响应的变化规律;在此基础上,对矢跨比、环数比、支座形式等主要参数进行变参数研究,通过分析结构各个构件的动内力响应水平得到主要参数对结构动力响应水平的影响;为同类网壳的工程应用提供理论参考。

联方型弦支穹顶研究

在分析天保中心弦支穹顶的工程实例及相关研究的基础上,提出了弦支穹顶的二阶段分析方法。采用二阶段分析方法,对选定的结构模型,与单层网壳相比较,分析了联方型弦支穹顶的结构性能。研究了不同矢跨比、不同撑杆长度、不同节点刚度等参数变化条件下联方型弦支穹顶的特性,同时考虑了不同的荷载组合情况。对联方型弦支穹顶进行了屈曲分析。研究分析结果表明弦支穹顶须按预应力模型进行分析;联方型弦支穹顶是一种高效的结构形式,其屈曲承载力大于相应的单层球面网壳;二阶段分析法是弦支穹顶一种有效的分析设计方法;较为浅平的弦支穹顶的拉索预应力应进行专项分析;撑杆较长有利于增大抵抗力并避免环向拉索的松弛;不对称荷载为主要工况时有必要对拉索的松弛进行专题校核分析。

弦支穹顶结构的稳定承载力分析

弦支穹顶结构作为一种新型结构形式,与单层网壳相比,其刚度和稳定性都有了很大的提高;与索穹顶结构相比,施工过程更加简单易行。本文的研究对象为一跨度为40m的凯威特-联方型弦支穹顶结构,通过改变该结构的矢跨比、撑杆高度、预应力大小及上部网壳节点形式,来研究以上四个参数对结构稳定承载力的影响,以期为工程设计提供参考。

弦支穹顶施工全过程分析

弦支穹顶结构是一种刚柔杂交的预应力钢结构体系,实际工程少,施工经验不足,针对此结构的施工过程分析显得十分重要。基于非线性有限元原理,区分弦支穹顶结构的初始态和几何零状态,指出弦支穹顶的施工过程是结构从几何零状态到初始态的连续变化的过程,可以采用张力松弛法进行施工过程的模拟分析。通过分析2008年奥运会羽毛球馆屋盖的工程实例,考虑施工场地条件,确定下部索杆的张拉顺序,对结构施工进行全过程模拟分析。

兰州奥体中心项目综合馆屋盖弦支穹顶结构施工技术的研究

兰州奥体中心项目综合馆工程弦支穹顶结构首次采用更具建筑美学表现力的肋环-联方组合型单层网壳,是对弦支穹顶结构上部单层网壳网格形式的丰富和创新,同时也是世界上首个矢跨比小于1/12的90m级吊挂大吨位斗屏(40t)的大跨度单层网壳弦支穹顶结构工程。为保证弦支穹顶结构可达到施工精度要求,经过仿真模拟计算,设计预应力张拉方案、应力监测方案等,准确控制结构变形和内力,使整体结构顺利安装就位。