张家界马戏城主馆带悬挂子结构的弦支穹顶屋盖抗连续倒塌分析与评估

张家界马戏城主馆屋盖是国内少见的带有大质量悬挂子结构的弦支穹顶屋盖,对其屋盖进行抗连续倒塌性能评估,先对结构进行了杆件敏感性分析,确定结构重要构件,然后采用替换路径法分别拆除弦支穹顶、子结构的重要构件,对屋盖结构进行了非线性动力分析。结果表明：拉索及支座处径向桁架下弦杆是整个屋盖的重要构件;拆除外圈环索引起的结构整体响应最剧烈,拆除靠近支座径向桁架下弦杆会引起结构较明显的局部响应;子结构中,悬挂于径向桁架上弦的矩形格构柱沿柱截面失效,会使楼面梁局部变形过大,所有拆除工况均不会引起屋盖结构的倒塌;该带悬挂子结构的弦支穹顶钢屋盖冗余度高,具有较强的抗连续倒塌性能。     

济南奥体中心体育馆整体结构分析

济南奥体中心体育馆下部采用多层混凝土框架筒体结构,上部采用弦支穹顶结构.弦支穹顶的优化与找力分析采用单独的钢结构模型进行,以改善上部单层网壳的内力分布和水平、降低支座水平推力为优化目标,得到索杆体系的自平衡内力.设计中进一步采用整体总装模型进行分析以考虑下部混凝土结构的影响,校核上部钢结构,进行钢、砼结构连接界面构件设计.通过整体分析还研究了混凝土结构的弹性支承刚度退化对上部钢结构特别是拉索预拉力损失的影响及整体结构中弦支穹顶钢结构地震响应的变化规律.     

媒体重头文章概览

<正>《建筑结构》09/2015四坡双向异形弦支网架设计与分析随着大跨空间结构的发展,将张拉整体引入网架结构,形成了上部为刚性网架、下部为柔性预应力拉索、中间通过撑杆连接的弦支网架结构体系,这种结构受力合理,可减小结构挠度与支座水平反力,通过预应力拉索形成自平衡体系。本文结合天津市中心城区轨道交通综合控制中心钢屋盖四坡双向异形弦支网架结构,论述其设计方法,并对其进行静动力分析,考虑了支座刚度、索力调整以及张拉位置等因素的影响,并进行整体模型分析。     

第26届世界大学生运动会篮球馆弦支穹顶屋盖结构设计

2011年第26届夏季世界大学生运动会篮球馆为一复杂体育建筑,其上部钢结构屋盖直径72m,为采用单层网壳加弦支体系组成的弦支穹顶结构体系,支承于沿72m直径圆周边均匀布置的24根钢筋混凝土柱上。围绕屋盖结构选型、受力特点及结构设计中的关键性问题,进行了以下的分析研究:弦支穹顶屋盖设计控制标准;弦支穹顶下部索杆体系的布置;预应力的大小选用原则分析;屋盖屈曲稳定分析;预应力张拉整体结构施工全过程模拟及施工方案分析;复杂节点实体有限元计算分析。从中归纳、总结了弦支穹顶屋盖结构设计中应注意的关键问题及应采取的结构措施,可供同类工程参考。     

宝坻体育馆扁平椭球壳弦支穹顶设计分析

天津市宝坻体育馆钢屋盖采用了扁平椭球壳弦支穹顶结构体系,对比双层网壳方案,体现了弦支穹顶结构的优势.分析矢跨比对结构静力及自振特性的影响,并基于分析结果对矢跨比进行优化;以上部结构内力分布最优作为目标变量,利用ANSYS软件优化模块对结构初始预应力分布进行优化分析,最终确定了屋盖结构方案.对恒荷载、活荷载、风荷载、温度作用以及地震作用等工况进行组合,并分别进行了结构内力、变形以及整体稳定性分析设计,计算结果表明结构安全可靠.     

武汉体育馆索承网壳钢屋盖顶升安装及预应力拉索施工

武汉体育馆钢屋盖为一大跨索承网壳(弦支穹顶)结构体系,结合该结构特点,详细介绍了钢屋盖的顶升安装、预应力拉索安装及张拉的施工工艺。     

弦支穹顶结构设计分析

弦支穹顶是由上部单层网壳和下部预应力索杆体系组成的空间结构。结合体育馆屋盖的设计,对采用的弦支穹顶结构进行始态、荷载态、地震作用分析。讨论弦支穹顶设计的基本过程,并对索所需的预应力大小进行分析设计。计算结果表明,弦支穹顶结构具有良好的受力性能和经济性能,满足建筑造型的要求。     

茌平体育馆大跨度弦支穹顶叠合拱复合结构体系

分析了茌平体育中心体育馆工程的建筑造型,根据屋盖造型提出了四种结构体系并进行了初步的对比分析,确定出了各方面性能较好的弦支穹顶结构体系作为屋盖结构体系,采用三维建模技术得到了钢拱的空间曲线。结合建筑使用功能和结构受力的要求,分别调整了弦支穹顶的结构布置并局部修改了建筑造型,进而提出了本工程采用的大跨度弦支穹顶叠合拱结构体系。采用有限元软件对这一新型结构体系在各种荷载工况和组合下进行了静力分析以及模态分析,得到了结构的受力、变形和振型特点,为工程的设计和施工提供了参考。     

河北北方学院体育馆结构弹塑性动力响应分析

为研究大跨弦支穹顶空间结构中上部钢结构屋盖-下部混凝土结构组合体系协同工作性能,以河北北方学院体育馆为研究对象,分别建立体育馆弦支穹顶屋盖单体模型和考虑下部混凝土结构整体模型,通过对两种模型自振特性及小震、中震、罕遇地震和极罕遇地震下的动力响应对比分析,研究下部混凝土结构对上部钢屋盖结构工作性能影响.结果表明:考虑下部...     

考虑支座性能弦支穹顶空间结构静动力性能分析

以沁阳体育馆为工程背景,建立考虑支座实际工作性能的弦支穹顶屋盖结构单体模型、考虑支座实际工作性能的整体模型。与理想支座连接的简化单体模型进行静动力响应对比分析。对简化单体模型计算结果进行误差分析,为这一类弦支穹顶结构的设计提供参考。     

金阊新城体育场馆大跨度网架屋盖设计

金阊新城体育场馆屋盖为大跨度钢结构柱面网架,不同于一般钢网架屋盖,该网架支承于下部三个独立的混凝土框架单体上,支座约束形式、下部结构的平面布置及抗侧刚度对结构的受力状态都有很大的影响。考虑下部结构的影响,对支座刚度进行真实模拟,建立了包含下部结构的总装模型,并比较分析了各工况作用下屋盖单体模型的不同受力状态。结果表明,考虑真实的支座刚度可以有效减小结构在温度作用下的支座反力及结构变形,同时地震响应也有所放大。最后验算了结构在大震作用下的支座位移,选择了合适的支座形式。     

广饶国际博览中心弦支网架结构设计分析

广饶国际博览中心展厅屋盖具有跨度较大、结构高度受限的特点。经过方案选型分析后,综合考虑确定采用一种新型弦支网架结构。经过对比分析发现:该种结构体系用钢量较省,结构刚度较大,同时动力性能明显优于平板网架。对该体系进行预应力优化、钢材种类及网格尺寸优化设计,以加设斜拉杆方式解决了高支托平面外失稳问题,并对关键节点进行设计。     

河北北方学院体育馆屋盖弦支穹顶结构分析与设计

河北北方学院体育馆平面投影为圆角矩形,屋面造型为弧形。通过方案的定性分析与对比,提出屋盖采用一种适用于非圆形平面建筑屋盖的球面弦支穹顶结构专利技术,详细阐述了该结构体系的构成思路与结构布置。采用有限元软件MIDAS/Gen 800,建立了屋盖弦支穹顶结构分析模型,并通过分析计算得到了各种荷载工况及组合下结构的静动力性能。为探索结构稳定性能,选取恒载+活载工况并考虑初始缺陷和几何非线性进行了全过程分析,得到了结构荷载-位移曲线。计算结果表明各项指标均满足规范要求。     

深圳大运会篮球馆屋盖结构稳定性分析

弦支穹顶结构是一种新型的空间张拉结构体系,兼具索穹顶结构的柔性和单层网壳结构的刚性,既经济美观,又具有良好的整体刚度和承载能力。然而,空间结构的稳定性一直是研究设计该类型结构的关键问题,以至在结构及杆件设计中常起到主要控制作用。基于基本的稳定理论,对于弦支穹顶结构体系的线性及非线性稳定性进行深入研究,建立一套系统的稳定计算方法及杆件计算长度系数的合理取值方法,并指导应用于华南地区首例采用弦支穹顶结构体系的2011年世界大学生运动会(深圳)篮球馆屋盖结构的设计中,取得良好的经济效果。     

某弦支穹顶结构预应力索施工模拟与分析

以济宁市综合体育馆弦支穹顶结构为实例,采用施工反分析方法对预应力张拉过程进行有限元模拟分析,对比分析了不同张拉位置、张拉顺序和张拉分级时结构控制节点的竖向位移和屋盖上部杆件最大应力比变化,得出了不同张拉方案对弦支穹顶结构的影响结果,提出了弦支穹顶预应力施加方法的建议。     

绍兴山水馆巨型椭球钢屋盖结构选型与设计

绍兴金沙东方山水商务休闲中心水馆建筑造型为一体量巨大的椭球体。该椭球体中央区域形态扁平、受弯为主,壳体作用弱;周边部位曲率较大、呈压弯受力状态,壳体作用相对显著。巨大的跨度和扁平的形态给结构选型与设计带来了较大挑战。经过多方案比选和优化,最终采用由径向主桁架、中部环桁架、中央弦支穹顶、子区域单层联方网壳共同构成的钢桁架弦支穹顶组合网壳结构。重点阐述结构体系选型及优化的过程,介绍钢屋盖的结构布置、静动力特性、温度作用表现、整体稳定性和极限承载力。同时介绍支座及典型节点的设计与分析结果等。分析结果表明,选择钢桁架弦支穹顶组合网壳这一新型结构形式可有效满足超大跨度下的结构受力和建筑美观需要。     

瓯海奥体中心体育馆屋盖结构选型及分析

瓯海奥体中心体育馆共设8000座，屋盖造型为东西向高、南北向低的圆柱面，展开面积约10767m²,最大跨度100.6m.屋盖结构采用弦支网壳结构体系，拉索布置放弃了传统的环索+径索布置体系，而采用北京工业大学薛素铎教授提出的无环索交叉索系，为国内外首例该索系工程.本文主要介绍屋盖结构体系选型分析过程.首先，结合建筑造型及结构设计合理化需求，对各种备选结构体系进行了比选.随后，根据选定的弦支网壳结构体系进行了张拉索系的对比分析.最后，对上弦网壳布置、拉索布置、支座条件进行了对比优化，并依据经济性对比结果选定结构体系.研究结果表明：通过合理的结构选型及体系优化，本工程屋盖能够非常好地满足建筑美观要求、结构合理性要求、结构安全性要求及设计施工整体经济性要求.     

黄骅市天健湖文体公园体育中心屋盖弦支网架结构设计

黄骅市天健湖文体公园体育中心屋盖钢结构由游泳馆屋盖钢结构、体育馆屋盖钢结构和连接走廊屋盖钢结构3部分构成,结构形式为弦支网架。介绍了屋盖钢结构的分缝及结构体系的选定过程,详细阐述了恒荷载、活荷载、风荷载等主要荷载作用的取值,并对屋盖钢结构静力、动力反应进行了分析。结果表明,在各种设计荷载作用下屋盖钢结构设计能够满足相关规范的要求。     

某体育馆屋盖弦支穹顶的设计

弦支穹顶是由上部单层网壳和下部预应力索杆体系组成的空间结构.结合某体育馆屋盖的设计,对采用的弦支穹顶结构进行了静力分析、特征值屈曲分析、非线性屈曲分析.讨论了弦支穹顶设计的基本过程,并对索所需的预应力大小进行了分析设计.计算结果表明,弦支穹顶结构具有良好的受力性能和经济性能,满足建筑造型的要求.其设计主要由稳定性控制,同时,体育场馆的工艺,如设备分布等,对其稳定性也有一定的影响,设计时不能忽略.＃     

龙华文体中心体育馆钢屋盖结构设计

龙华文体中心体育馆屋盖水平跨度大,造型复杂,柱位分布不均。为使整体约束趋于均衡,对支承柱位进行了方案比选,优化减少了支承柱数量。为解决在恒载及温度荷载作用下的水平位移引起的支座力过大的问题,采用了可部分滑移的抗震球铰支座,并通过计算确定了合理的支座水平刚度。基于网架体型复杂大悬挑的特点,对结构进行了稳定性及抗连续倒塌分析。给大跨度幕墙提供侧向支撑,屋盖网架局部变为3层,增加与幕墙连接并适用网架受力的节点。采用有限元软件模拟分析了支座节点受力性能,验证支座节点在多向复杂受力状态下的安全性。为保证安全可靠,进行了结构上下部分整体模型的多软件对比。结构表明,在各种设计荷载作用下,屋盖结构满足规范要求。