大跨度橢圓形弦支穹頂結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力拉索優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著我國(guó)大跨空間結(jié)構(gòu)技術(shù)的飛速發(fā)展，弦支穹頂結(jié)構(gòu)在我國(guó)大型體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)中越來越常見，其中橢圓形弦支穹頂結(jié)構(gòu)由于其優(yōu)美的外觀在實(shí)際工程中越來越常被建筑師所采用。
　　使用Midas Gen800軟件對(duì)于常用布索方式的弦支穹頂結(jié)構(gòu)在平面系數(shù)為0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1.0六種條件下的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了對(duì)比分析，計(jì)算結(jié)果表明，平面系數(shù)對(duì)其結(jié)構(gòu)性能影響很大。隨著平面系數(shù)的增大，結(jié)構(gòu)的荷載沿短跨方向傳遞的趨勢(shì)逐漸減弱，節(jié)點(diǎn)豎向位

2、移逐漸變大。平面系數(shù)越小，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)跨方向與短跨方向上的環(huán)索單元內(nèi)力、撐桿單元內(nèi)力之間的差距越大，內(nèi)力分布越不均。
　　為了對(duì)常用布索方式的橢圓形弦支穹頂結(jié)構(gòu)在平面系數(shù)較小的情況下存在的問題進(jìn)行一定的優(yōu)化，本文提出了一種全新的環(huán)索布置形式，即分塊布置環(huán)索的弦支穹頂結(jié)構(gòu)。在平面系數(shù)為0.5、0.6、0.7及0.8四種條件下，使用Midas Gen800及SAP2000軟件對(duì)其結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析，之后與常用布索方式的弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比。<

3、br>　　新型布索方式的弦支穹頂結(jié)構(gòu)所布置的撐桿數(shù)量較少，其節(jié)點(diǎn)豎向位移值與常用布索方式的弦支穹頂結(jié)構(gòu)相比要大，但較大的位移出現(xiàn)較為集中，主要分布于兩圈環(huán)索相交的位置。新型布索方式對(duì)平面系數(shù)較小的結(jié)構(gòu)的環(huán)索內(nèi)力分布有明顯改善，內(nèi)力分布較為均勻且內(nèi)力水平相對(duì)較小，隨著平面系數(shù)的增大，改善效果逐漸減弱。新型布索方式的弦支穹頂結(jié)構(gòu)撐桿內(nèi)力分布出現(xiàn)很明顯的不均勻現(xiàn)象。
　　對(duì)兩種結(jié)構(gòu)形式的自振特性進(jìn)行了對(duì)比分析，新型布索方式改變了弦支穹頂

4、結(jié)構(gòu)原有的自振模態(tài)形式，其前六階自振模態(tài)中多是兩分塊單獨(dú)發(fā)生振動(dòng)，相互之間影響不大。
　　對(duì)平面系數(shù)為0.6的新型布索方式的弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震時(shí)程響應(yīng)分析。結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)時(shí)程響應(yīng)主要以豎向位移響應(yīng)為主，且在布置了環(huán)索的位置的節(jié)點(diǎn)位移峰值響應(yīng)時(shí)間及上部網(wǎng)殼桿件內(nèi)力峰值響應(yīng)時(shí)間均有一定的滯后。
　　分析結(jié)果表明，新型布索方式的弦支穹頂結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)形式基本成立，并且具有一定的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)。經(jīng)過多種平面系數(shù)條件下對(duì)比分析，可以初步認(rèn)為新