临沂奥体中心体育场车辐式单层索膜罩棚结构设计
发布时间：2021-10-22 07:43
临沂奥体中心体育场罩棚采用车辐式单层索网结构,上覆PTFE膜。对其外环受压桁架方案、索网大变形情况下附属结构及其与索网连接安全性、屋面排水方案等进行了专项研究。研究结果及采取相应措施如下:变宽度的外环受压桁架可减小索网尺寸、缩小内外环形状差异,改善外环受压桁架自身及斜柱受力;荷载作用下单层索网变形较大,竖向位移超过规范限值,为此从《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）限制结构变形的本意出发,通过一定构造措施保证了附属结构及其连接能适应结构大变形。最后,针对马鞍形屋面特点,采用场内场外排水相结合,局部设置附加排水口等措施,保证屋面排水顺畅。
【文章来源】：建筑结构. 2020,50(19)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
风洞测压试验模型
采用MIDAS Gen对比分析各单工况风荷载对整体结构竖向位移、内力的影响。表3列出了各单工况风荷载结构竖向位移、索力的贡献。从表3可看出,风吸力为主的风工况作用下,结构竖向位移向上,索力减小7%～12%; 风压力为主的风工况作用下,结构竖向位移向下,索力增大约2%; 风压力为主的风工况作用下的结构整体变形、索力变化幅值较小,分别约为风吸力为主的风工况的11%,23%。风吸力为主的风工况作用下,环索最大竖向位移增量达1.729m,挠跨比为1/58,远超钢规限值1/250。不同风荷载工况作用下结构位移、索力增量 表3 风向角 30° 45° 90° 120° 135° 165° 环索竖向位移增量/mm -128 1 329 1 729 1 704 -195 1 230 环索索力增量/kN 660 -3 440 -3 080 -2 880 800 -3 820 径向索索力增量/kN 130 -660 -580 -550 150 -740 风向角 225° 240° 270° 300° 315° 345° 环索竖向位移增量/mm -135 1 251 1 686 1 181 -0 123 1 104 环索索力增量/kN 590 -2 790 -2 260 -2 960 600 -3 460 径向索索力增量/kN 110 -540 -450 -570 120 -670 注:1)30°,135°风向角风荷载以风吸力为主,其余风向角风荷载以风压力为主; 2)环索竖向位移向上为正,反之为负; 3)环索竖向位移增量、索力增量为1.0恒荷载+1.0风荷载组合效应作用下相对1.0恒荷载单独作用下的增量。
本工程膜结构为拱支承膜结构,钢弧拉杆拱沿索网环向布置,将屋盖划分为若干扇形区隔,膜材连续覆盖于区隔之上。钢弧拉杆拱通过销轴与径向索索夹相连,为使钢弧拉杆拱能适应索网变形,销轴处预留10mm间隙,具体构造详见图7。屋面马道梁安装于内环索之上,马道梁一端铰接、一端滑动连接于内环索上的支座,具体构造详见图8。为保证大变形下屋面安全及正常使用,需要满足如下要求:1)膜结构自身受力满足规范要求;2)钢弧拉杆拱与径向索、马道梁与内环索预留连接间隙能够满足相对滑动要求; 3)屋面排水顺畅。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜仁奥体中心体育场车辐式张拉索膜罩棚结构设计研究[J]. 吴小宾,陈强,周劲炜,周佳. 建筑结构. 2020(19)
[2]苏州奥体中心体育场钢屋盖结构设计[J]. 徐晓明,张士昌,高峰,陈伟. 建筑结构. 2019(23)
[3]预应力全索系整体张拉结构设计研究[J]. 葛家琪,刘邦宁,王树,张国军,张曼生,黄季阳,刘鑫刚. 建筑结构学报. 2019(11)
[4]枣庄体育场索桁屋盖结构设计关键技术研究[J]. 李瑞雄,李亚明,姜琦. 建筑结构. 2018(17)
[5]车辐式张拉结构体型研究与设计[J]. 郭彦林,王昆,田广宇,张博浩. 建筑结构学报. 2013(05)
[6]宝安体育场结构设计关键问题研究[J]. 郭彦林,王昆,孙文波,田广宇,张博浩. 建筑结构学报. 2013(05)
本文编号：3450666
【文章来源】：建筑结构. 2020,50(19)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
风洞测压试验模型
采用MIDAS Gen对比分析各单工况风荷载对整体结构竖向位移、内力的影响。表3列出了各单工况风荷载结构竖向位移、索力的贡献。从表3可看出,风吸力为主的风工况作用下,结构竖向位移向上,索力减小7%～12%; 风压力为主的风工况作用下,结构竖向位移向下,索力增大约2%; 风压力为主的风工况作用下的结构整体变形、索力变化幅值较小,分别约为风吸力为主的风工况的11%,23%。风吸力为主的风工况作用下,环索最大竖向位移增量达1.729m,挠跨比为1/58,远超钢规限值1/250。不同风荷载工况作用下结构位移、索力增量 表3 风向角 30° 45° 90° 120° 135° 165° 环索竖向位移增量/mm -128 1 329 1 729 1 704 -195 1 230 环索索力增量/kN 660 -3 440 -3 080 -2 880 800 -3 820 径向索索力增量/kN 130 -660 -580 -550 150 -740 风向角 225° 240° 270° 300° 315° 345° 环索竖向位移增量/mm -135 1 251 1 686 1 181 -0 123 1 104 环索索力增量/kN 590 -2 790 -2 260 -2 960 600 -3 460 径向索索力增量/kN 110 -540 -450 -570 120 -670 注:1)30°,135°风向角风荷载以风吸力为主,其余风向角风荷载以风压力为主; 2)环索竖向位移向上为正,反之为负; 3)环索竖向位移增量、索力增量为1.0恒荷载+1.0风荷载组合效应作用下相对1.0恒荷载单独作用下的增量。
本工程膜结构为拱支承膜结构,钢弧拉杆拱沿索网环向布置,将屋盖划分为若干扇形区隔,膜材连续覆盖于区隔之上。钢弧拉杆拱通过销轴与径向索索夹相连,为使钢弧拉杆拱能适应索网变形,销轴处预留10mm间隙,具体构造详见图7。屋面马道梁安装于内环索之上,马道梁一端铰接、一端滑动连接于内环索上的支座,具体构造详见图8。为保证大变形下屋面安全及正常使用,需要满足如下要求:1)膜结构自身受力满足规范要求;2)钢弧拉杆拱与径向索、马道梁与内环索预留连接间隙能够满足相对滑动要求; 3)屋面排水顺畅。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜仁奥体中心体育场车辐式张拉索膜罩棚结构设计研究[J]. 吴小宾,陈强,周劲炜,周佳. 建筑结构. 2020(19)
[2]苏州奥体中心体育场钢屋盖结构设计[J]. 徐晓明,张士昌,高峰,陈伟. 建筑结构. 2019(23)
[3]预应力全索系整体张拉结构设计研究[J]. 葛家琪,刘邦宁,王树,张国军,张曼生,黄季阳,刘鑫刚. 建筑结构学报. 2019(11)
[4]枣庄体育场索桁屋盖结构设计关键技术研究[J]. 李瑞雄,李亚明,姜琦. 建筑结构. 2018(17)
[5]车辐式张拉结构体型研究与设计[J]. 郭彦林,王昆,田广宇,张博浩. 建筑结构学报. 2013(05)
[6]宝安体育场结构设计关键问题研究[J]. 郭彦林,王昆,孙文波,田广宇,张博浩. 建筑结构学报. 2013(05)
本文编号：3450666
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