輻射式布索弦支穹頂靜力及穩(wěn)定性能研究.pdf

1、弦支穹頂結(jié)構(gòu)是一種新型組合結(jié)構(gòu)體系,它將單層網(wǎng)殼與柔性的張拉整體體系巧妙組合在一起,充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn),使結(jié)構(gòu)能跨越更大的空間。新結(jié)構(gòu)體系具有一定的剛度,不再是純?nèi)嵝越Y(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)、施工得到較大的簡化,近年來,弦支穹頂越來越多的應(yīng)用于大跨屋蓋結(jié)構(gòu)中。
　　 傳統(tǒng)的弦支穹頂,下弦環(huán)索徑向分力占環(huán)向索拉力的比例非常小,從而導(dǎo)致索承載力的嚴(yán)重浪費(fèi)。結(jié)構(gòu)施工過程中,摩擦力的存在使得結(jié)構(gòu)在張拉成型時(shí)很難做到環(huán)索完全滑動(dòng),后批預(yù)應(yīng)力索張拉對(duì)前批

2、預(yù)應(yīng)力索張力會(huì)造成損失,索力控制成為施工難點(diǎn)。為降低上述不利影響,本文以小矢跨比單層球面網(wǎng)殼為基礎(chǔ),借鑒輻射式張弦梁結(jié)構(gòu)的布索方式即撐桿下端用徑向索及內(nèi)圈環(huán)索連接起來,形成輻射式布索弦支穹頂,研究其靜力及穩(wěn)定性能。
　　 對(duì)60米跨度、矢跨比為0.08的單層網(wǎng)殼與下部索桿體系組合的輻射式布索弦支穹頂結(jié)構(gòu)的靜力性能進(jìn)行了分析,初步了解了該組合結(jié)構(gòu)的靜力性能,并與相應(yīng)單層網(wǎng)殼進(jìn)行對(duì)比,分析結(jié)果體現(xiàn)了該組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。隨后,重點(diǎn)考察

3、了矢跨比及預(yù)應(yīng)力水平對(duì)組合結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力、節(jié)點(diǎn)變形的影響。
　　 對(duì)組合結(jié)構(gòu)考慮矢跨比、預(yù)應(yīng)力水平及半跨荷載進(jìn)行線性屈曲分析。通過比較組合結(jié)構(gòu)及相應(yīng)單層球面網(wǎng)殼的特征值,初步了解輻射式布索弦支穹頂結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性能。同時(shí)考慮矢跨比、預(yù)應(yīng)力水平、半跨荷載及初始幾何缺陷對(duì)組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性屈曲分析,研究其對(duì)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的影響。
　　 經(jīng)過比較分析發(fā)現(xiàn):預(yù)應(yīng)力拉索的引入大大提高了結(jié)構(gòu)的剛度、改善了桿件的受力狀態(tài)、提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)