新型脊杆环撑索穹顶结构静力性能分析

发布时间：2018-03-03 08:15

  本文选题：脊杆环撑索穹顶　切入点：结构体系　出处：《空间结构》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：索穹顶结构是一种结构效率极高的大跨预应力空间结构,适用于体育馆、展览会馆等大跨度场馆的屋盖结构.为解决传统索穹顶结构脊索易发生松弛、斜索数量多等不足,丰富索穹顶结构方案,提出一种新型预应力空间结构——脊杆环撑索穹顶结构,具有无脊索松弛现象、承载能力提高、斜索数量少等优点.建立了脊杆环撑索穹顶的有限元模型,进行静力分析,研究结构在满跨、半跨均布活荷载的组合工况下弹性阶段的受力特点.进一步进行参数分析,探讨了结构基本参数对脊杆环撑索穹顶的杆件内力、节点位移及失效荷载的影响规律.分析结果表明,脊杆环撑索穹顶具有良好的静力性能,避免了脊索易松弛退出工作的缺点,结构整体刚度大于传统索穹顶,施工难度降低.结合初始预应力、矢跨比、斜索与水平夹角、构件截面及总截面面积等结构参数的影响规律,给出结构设计建议,为脊杆环撑索穹顶结构的工程应用提供依据.
[Abstract]:Cable dome structure is a kind of long-span prestressed space structure with high structural efficiency, which is suitable for the roof structure of large span stadiums such as gymnasium, exhibition hall and so on. In order to enrich the cable dome structure scheme, a new prestressed spatial structure, the ridge bar ring stay cable dome structure, is presented, which has the advantages of no nodal relaxation, higher bearing capacity and less number of inclined cables, etc. The finite element model of the ridge bar ring braced cable dome is established, and the finite element model of the ridge bar ring stay cable dome is established. The static analysis is carried out to study the stress characteristics of the structure in the elastic stage under the combined condition of full span and half span uniform live load. Further, the parameter analysis is carried out, and the basic structural parameters to the internal force of the members of the ridge bar ring stay cable dome are discussed. The results show that the ring-stay cable dome has good static performance and avoids the drawback that the notochord is easy to withdraw from the work, and the overall stiffness of the structure is larger than that of the traditional cable dome. The difficulty of construction is reduced. Combined with the influence law of structural parameters such as initial prestress, rise-span ratio, angle between inclined cable and horizontal cable, section of members and total cross-section area, the structural design suggestion is given, which provides the basis for the engineering application of ring-braced cable dome structure.
【作者单位】： 北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心;北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51278010) 北京市教委科技计划项目(KM201610005012) 北京市自然科学基金项目(8131002)
【分类号】：TU399

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本文编号：1560231