常州体育馆会展中心结构设计

常州体育会展中心由体育馆会展中心、体育场、游泳馆等组成。其中体育馆屋盖采用了索承单层网壳结构,该网壳不但跨度较大,而且是国内外同类结构中唯一的椭圆形穹顶,相比正圆形索承单层网壳,椭圆形具有各向受力不对称,设计、施工难度更大等特点。介绍了该屋盖的结构选型,椭圆形索承单层网壳结构布置、构件截面等结构设计基本情况,静力、动力和稳定性分析内容,以及屋盖整体缩尺模型和节点试验及施工模拟分析情况,最后简单介绍了会展中心及体育用品商店入口单层网壳结构的设计情况。

常州体育馆索承单层网壳屋盖低摩阻可滑动铸钢索夹试验研究

以常州体育会展中心体育馆钢屋盖为工程背景,研究了采用环索张拉方法时,大跨度椭球形索承单层网壳铸钢索夹节点处的预应力损失及其承载能力。选取该结构中最外环环索转角最大处的铸钢索夹,对其同步进行了摩擦损失和承载能力研究的足尺模型试验。试验结果表明,采用四氟乙烯板加不锈钢垫层的措施可有效降低铸钢索夹节点处的摩擦损失,能够保证主动张拉环索索段和被动张拉环索索段之间索力的有效传递;在整个预应力施加过程中,铸钢索夹均处于弹性工作状态。因此,对大跨度椭球形索承单层网壳结构,采用科学张拉方法及低摩阻可滑动铸钢索夹可实现结构预应力的有效建立。

常州体育馆索承单层网壳屋盖结构抗震性能研究

通过不同的计算方法,不同的地震激励方向,单维与多维地震响应等内容的研究,探讨了常州体育馆椭圆形索承单层网壳结构在地震作用下的内力及位移响应的特点,特别对比了屋盖单体模型与屋盖同下部混凝土框架结构组成的整体模型的地震响应。分析结果表明,椭圆形索承单层网壳短轴杆件的地震响应大于长轴杆件的,多数杆件在多维地震下的反应大于单维地震下的,应采用整体分析模型计算屋盖结构的地震响应。

大跨度椭圆形索承单层网壳受力性能及影响因素分析

以常州体育馆屋盖120 m×80 m椭圆形索承单层网壳为背景,研究了椭圆形索承单层网壳结构布置的变化规律,发现采用较大的网格可减小整体结构的用钢量;更密的索杆布置,可显著提高结构的稳定性能;上部区域撑杆高度的增加,能提高结构的刚度与稳定性;下部区域撑杆高度的增加,能减小支座反力及杆件内力。同时探讨了影响椭圆形索承单层网壳受力性能及稳定性能的多个关键因素,通过对椭圆长短轴比值的研究,建议不宜采用长短轴比值过大的平面;通过对索预应力值的研究,提出应以长、短轴支座水平反力均较小作为确定索预应力值的原则;通过对屈曲部位的分析,提出可以通过调整杆件截面,将屈曲部位控制在预定区域,从而用较少的材料取得较大的稳定承载力。