劲性支撑穹顶结构的施工方法与试验研究

基于劲性支撑穹顶结构具有杆件定位容易、自身质量小及结构效率高等特点,提出中心场地拼装逐步张拉提升的施工方法和地面拼装高空提升1次张拉成形的施工方法。将这2种施工方法对比分析,确定采用中心场地拼装逐步张拉提升的施工方法,采用FEDR算法进行施工成形分析。设计1个直径为6 m的劲性支撑穹顶结构模型,采用中心场地拼装逐步张拉提升的施工方法对试验模型进行施工,将试验结果与理论分析结果进行对比分析。分析试验过程中容易出现的关键问题并给出解决方案。研究研究表明:设计的试验模型是可行的;采用中心场地拼装逐步张拉提升的施工方法施工时,各步的内力和位移试验值与理论值基本吻合。

劲性支撑穹顶结构设计施工一体化分析

劲性支撑穹顶结构是一种新型的预应力空间结构,上层为索网体系,下部为刚性杆支撑体系,除撑杆外均为高强钢拉杆。从工程应用的角度,提出劲性支撑穹顶结构的设计施工一体化分析方法和步骤,并指出其中的关键问题。指出几何形状确定的关键参数是跨度、矢高、环向等分数、径向分格数以及节点坐标,依据工程实际、相关规范以及高强度钢拉杆材料的具体要求,确定各参数。并给出一种新型的撑杆下节点及关键参数的确定方法、中心场地拼装逐步张拉提升的施工方法和安装步骤。最后应用FEDR(finite element dynamic relaxation)法对施工过程进行成形分析。研究成果可为劲性支撑穹顶结构工程实际的设计与施工提供必要的理论参考。