鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶结构静力性能分析

鼓蜂窝四撑杆型索穹顶抛弃传统概念,结合了多撑杆构思,是构形最为丰富的一类索穹顶结构。为研究新型鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶结构静力性能,选取下弦节点布置方案1,建立跨度为120 m的有限元数值分析模型,研究该结构在不同荷载水平及分布方式下的变形和内力变化。并进一步对结构进行参数化分析,研究包括初始预应力水平、矢跨比、撑杆高度(厚跨比)及下弦节点布置方案等不同参数对于结构整体刚度与承载力的影响及变化规律。分析结果表明鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶具有良好的结构性能,各索杆均不容易发生破坏,结构整体刚度大。研究中给出了初始预应力水平与相关几何参数的合理取值范围,可为该结构索穹顶的实际工程设计与应用提供参考。

大开口鼓蜂窝四撑杆索穹顶静力性能分析

大开口鼓蜂窝四撑杆索穹顶结构是一种新型结构形式,针对这一特定的结构体系,基于二次奇异值分解法,结合MATLAB计算程序得出结构整体可行预应力,建立ANSYS有限元模型进行验证并分析该结构在恒载、活载、风载及温度荷载作用下的内力及位移关键响应.进一步研究厚跨比、预应力倍数及矢跨比等参数对结构静力性能的影响.分析表明,大开口鼓蜂窝四撑杆索穹顶结构具有良好的静力性能,整体刚度大.给出结构厚跨比、预应力及矢跨比的合适取值范围,为大开口鼓蜂窝四撑杆索穹顶的工程应用提供了参考依据.

鼓蜂窝序列多撑杆型索穹顶结构体系创新研究及预应力态分析

提出鼓蜂窝序列多撑杆型索穹顶的结构形体,可应用于圆形平面开、闭口体育场馆等大跨度建筑屋盖.与蜂窝序列多撑杆型索穹顶结构形体的差异,在于把结构上弦采用两端尖的等腰六边形网格系列,改用两端平的“胖腰鼓”或“瘦腰鼓”腰鼓六边形网格系列,增添了建筑与结构造型的多样性,为优化设计提供更多方案.由于是采用多撑杆型体系,可使撑杆和整体结构的稳定性得以提高.提出了单撑杆型、双撑杆型、三撑杆型、四撑杆Ⅰ型、四撑杆Ⅱ型共五种形式的鼓蜂窝序列索穹顶;对每种形式的索穹顶,就其索杆布设、节点类型、拓扑关系、施工成形难易程度、预应力态节点平衡方程的建立、索穹顶预应力态分析等作了阐述,并进行了对比分析;文中还附有算例,且做了预应力态的参数分析.本文的研究可为索穹顶结构的选型、设计和施工提供新思路、新方案.

鼓蜂窝四撑杆型索穹顶的结构构形及预应力态分析

继鼓蜂窝序列索穹顶创新研究后,进一步探讨了鼓蜂窝四撑杆型索穹顶的三种结构构形及一般性的预应力态分析方法.分析讨论表明:鼓蜂窝四撑杆型索穹顶是一类构形最丰富的索穹顶,在轴对称荷载作用下,均可归属为一次超静定结构,通过建立节点平衡方程组,可简捷求得预应力态的精确解.对开、闭口鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶,文中分别详细推演了预应力态的全过程分析,并对多个参数作了预应力态分布规律和特点的阐释.本文研究为索穹顶结构的选型、设计提供了新思路、新方案.