瓯海奥体中心体育馆100m跨无环索弦支网壳结构设计

瓯海奥体中心由体育场、体育馆、游泳馆及体育配套用房组成,其中体育馆主体结构采用钢筋混凝土框架结构,屋盖采用了无环索弦支网壳结构体系,为国内外首例该结构体系工程。设计中针对屋盖结构进行了屈曲分析及抗连续倒塌分析,结果表明结构的整体稳定性较好、抗连续倒塌能力强,进一步证明了结构体系选择的合理性。对拉索索力进行了专项分析,保证在各工况组合下拉索均不破断及退出受拉状态,且刚度退化后仍满足设计要求。

改进的复形法与索承网壳结构的索力优化

根据索承网壳结构受力特点 ,从适合工程应用的角度出发 ,提出双控目标函数满意度法 ,建立索力优化的数学模型 ,采用改进的复形法研究了选定截面情况下的索力优化 ,并附有算例 ,对其结构设计以及工程应用有一定参考价值。该法可供索拱结构、张弦梁结构等空间杂交索结构体系的索力优化借鉴。

大跨度椭球形索承单层网壳环索张拉仿真分析

以常州体育馆索承网壳钢屋盖为例,对索承网壳预应力拉索施工方法中的环索张拉法进行虚拟仿真计算,分析了由于环索连接节点的构造处理及环索张拉点数量的不同对大跨度椭球形索承网壳预应力建立效果的影响,提出了适合该类结构的环索预应力张拉方法。

肋环四撑杆型大开口弦支网壳体育场罩篷结构形态分析及优化设计

为从结构体系层面改善大跨度屋盖结构受力性能和经济性,提出一种肋环四撑杆型大开口弦支网壳的结构形式,可应用于大跨度体育场环形罩篷结构。与常规的弦支网壳不同,该结构的下弦节点设置四根撑杆,提高了整体结构的稳定性;且上弦层网格可采用铰接节点,减少环索和斜索的用量,预应力张拉施工便捷。区别于多撑杆类索穹顶,该结构上弦不采用索系而采用杆系,使造价经济,且便于铺设刚性屋面。针对该大开口弦支网壳,根据节点平衡方程,推导出了预应力态索杆内力一般性计算公式,分析了弦支网壳预张力分布随几何参数的变化规律。以跨度200 m的大开口体育场罩篷为例,通过全局敏感性及相关性分析,揭示了该弦支网壳整体刚度的主要影响因素为几何参数,而预张力仅起到维持局部稳定和预起拱的作用。基于两种改进遗传算法对该弦支网壳结构进行了优化设计与权衡分析,结果表明在满足稳定性前提下适当提高结构矢高和厚度,有利于改善结构刚度和经济性。最后对张拉施工和静力加载至整体失稳的全过程进行了模拟分析,表明该弦支网壳可高效利用上弦杆拉、压两端的截面强度,而施工阶段仍有必要引入临时支撑。

无环索预应力索支结构新体系

现有预应力空间结构有很多采用环索,环索是结构关键构件且索力巨大.环索作为关键构件不利于结构抗连续倒塌,环索拉力巨大增加了结构设计、施工等方面的难度.为解决以上问题,提出了无环索预应力索支结构新体系,详细介绍了新体系的构成、结构特点、理论与试验研究进展.目前为止,已经研发出无内环空间索桁结构、无内环单层索支结构、无环索弦支穹顶结构和无环索大开口索承网壳结构等具体形式.基于理论与试验研究成果发现,无环索预应力索支结构新体系具有很好的抗连续倒塌性能,索力分布均匀、拉力显著降低,而且易于制作和施工,具有很强的工程实践可行性.

深圳北站站台雨棚新型弦支结构体系设计

深圳北站站台雨棚结构设计中创新采用新型的由四边形环索、竖向撑杆、斜杆及上部柱面网壳构成的弦支结构体系。理论分析、仿真模拟及试验研究表明,相对于常见的弦支穹顶、弦支梁等结构,该弦支结构体系在传力效率、承载力及稳定性等方面均较为优越,上部网格梁挠度及内力分布均匀合理,结构整体刚度显著提高,且局部环索或者斜杆破断对结构整体安全影响很小。