大跨度弦支穹顶结构预应力优化设计

发布时间：2021-12-12 14:01

　　弦支穹顶是由上部单层网壳和下部索撑体系构成的一种新型复合空间结构体系,具有用钢量少,自重轻,受力合理、经济美观等优点。弦支穹顶结构设计的核心问题就是确定最优环索预应力,为了得出最优的环索预应力设计方案,本文结合多种环索预应力设计方案进行了系统性的优化分析对比研究,具体内容如下:（1）一组合理的环索预应力方案一般是先确定环索预应力比,再根据某些规则确定预应力幅值。为了确定最优的环索预应力比,本文提出一种新型的确定预应力比的方法:撑杆扇形形心面积法。这种方法根据上部网壳的受力特点经过合理的公式推导,得出的预应力比更符合实际情况。（2）为了确定最优的预应力设计方案,本文选取已有的确定预应力比的方法,几何法、撑杆控制面积法和本文的撑杆扇形形心面积法,选取支座径向位移相等准则及网壳顶点竖向位移相等准则确定环索预应力幅值,交叉得出六种环索预应力的组合方案,选取直接确定环索预应力的刚性索和改进刚性索法作为两个预应力设计方案。以2008年北京奥运会羽毛球馆的弦支穹顶结构为研究背景,利用ANSYS-APDL参数化语言设计编制出以构件尺寸和预应力为设计变量,以长细比、挠度、稳定应力、强度应力等为状态变量,... 

【文章来源】：广州大学广东省

【文章页数】：125 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

弦支穹顶剖面图

大跨度弦支穹顶结构预应力优化设计图 1-1 弦支穹顶剖面图FIG. 1-1 sectional view of suspendome根据上部单层网壳分类，可以分为：肋环型弦支穹顶(如图 1-2)、联方型弦支穹顶(如图 1-3)、凯威特型弦支穹顶(如图 1-4)等。为了避免篇幅过长，本文仅列举了以下几种弦支穹顶结构。

图 1-1 弦支穹顶剖面图FIG. 1-1 sectional view of suspendome根据上部单层网壳分类，可以分为：肋环型弦支穹顶(如图 1-2)、联方型弦支穹顶(如图 1-3)、凯威特型弦支穹顶(如图 1-4)等。为了避免篇幅过长，本文仅列举了以下几种弦支穹顶结构。图 1-2 肋环型弦支穹顶FIG. 1-2 Geiger suspendome

【参考文献】：
期刊论文
[1]弦支穹顶结构环索预应力设计方法对比研究[J]. 刘树堂,黄卫林.  建筑钢结构进展. 2018(06)
[2]弦支穹顶结构的形态分析[J]. 魏德敏,吴俊润.  空间结构. 2017(02)
[3]弦支穹顶结构预应力优化设计方法综述[J]. 黄卫林,刘树堂.  华南地震. 2017(01)
[4]分块布置环索的弦支穹顶结构性能分析[J]. 于敬海,张芃芃.  工业建筑. 2016(08)
[5]弦支穹顶结构预应力优化方法[J]. 符申超,周德源,王庆春.  钢结构. 2015(11)
[6]张弦梁结构形态分析方法的改进[J]. 王春江,肖华裕,李向民,蒋利学,许清风.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2015(S1)
[7]铰接半刚性结构找形与找力分析的非线性有限元方法[J]. 刘树堂.  建筑钢结构进展. 2015(03)
[8]弦支穹顶结构形态分析与施工控制[J]. 王飞,倪建公.  兰州理工大学学报. 2015(02)
[9]沁阳体育馆屋盖弦支穹顶结构分析与设计[J]. 闫翔宇,于敬海,马书飞,于泳,何彩云,陈志华.  建筑结构. 2015(03)
[10]大跨张弦桁架结构尺寸优化设计研究[J]. 刘树堂.  河南大学学报(自然科学版). 2014(02)

博士论文
[1]弦支穹顶结构施工控制理论分析与试验研究[D]. 张国发.浙江大学 2009
[2]弦支穹顶结构的理论分析与试验研究[D]. 郭佳民.浙江大学 2008
[3]弦支穹顶结构的理论研究[D]. 张明山.浙江大学 2004

硕士论文
[1]大跨度异形弦支穹顶结构选型及稳定性研究[D]. 王少华.天津大学 2016
[2]弦支穹顶结构力学性能分析和实物静动力试验研究[D]. 史杰.天津大学 2004



本文编号：3536802