圆柱面弦支穹顶Levy型与无环索型索系性能对比研究

针对温州某体育馆圆柱面弦支穹顶屋盖结构的索系选型,建立了Levy型索系方案和无环索型索系方案。探讨了两种方案的建筑美感,比较了两种方案的经济指标。采用MIDAS Gen软件建立模型分析结构在静力荷载作用下的杆件内力、节点位移和上部网壳应力,探讨了两种方案的结构刚度和索力分布特点。采用弧长法进行荷载-位移全过程分析,探讨了两种方案的静力承载力和破坏模式。基于拆除构件法分析了结构断索后的响应,探讨了两种方案的抗连续倒塌性能。结果表明:无环索方案在经济指标方面优于Levy型方案;两种方案的静力破坏模式均为强度破坏,但无环索方案的承载力较大。无环索方案的结构刚度更大、索力较低且每层索力分布均匀,上部网壳应力更小;两种方案在断索后均未发生连续倒塌,Levy型方案在环索局部破断后结构刚度下降较大,索力损失较多,无环索方案发生内力重分布且索力损失不明显,抗连续倒塌性能好于Levy型方案。

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.