安徽大学体育馆屋盖张弦网壳结构的地震响应分析

对安徽大学体育馆屋盖张弦网壳结构的动力特性进行了分析,采用时程分析法对固定铰支座和弹性支座张弦网壳结构进行水平、竖向地震作用分析,分析了上下部结构协同工作对张弦结构抗震性能的影响。结果表明,张弦网壳结构的自振频率密集,结构的低阶整体振型以竖向振动为主,刚性网壳下布置索杆施加初始预应力可以提高结构基频;8度多遇地震作用下,张弦网壳结构的水平、竖向地震作用的内力和位移响应属于同一量级,大跨度张弦网壳结构的抗震设计需要对不同方向的地震作用进行分析;大跨度张弦结构应对屋盖与下部结构整体进行地震响应分析或合理地对下部结构的刚度和惯性进行等效。     

张弦网壳结构的静力分析与施工过程优化分析

在分析安徽大学体育馆屋盖刚性结构受力特点的基础上,从张弦结构的构成机理出发,探讨张弦梁式空间网壳结构的构成形式,并分析张弦网壳的结构特点,同时对"状态确定"的施工过程逆向分析方法进行推广,对张弦网壳结构进行施工过程的优化分析。分析结果表明:整体张弦网壳具有优于局部张弦网壳的结构性能;初始预张力较大的结构应分多步施加预张力以降低每步张拉力的量级、减小张拉施工过程中结构的内力峰值和集中变形、降低施工难度,张拉过程必须缓慢进行。     

张弦空间结构的弹塑性极限承载力分析

张弦空间结构是一种性能优越、结构形式丰富、具有广阔应用发展空间的结构形式,近年来已在大跨度公共建筑中得到了广泛的应用.虽然对几种典型工程结构的静、动力性质及施工方面的研究取得了较多成果,但对这一类空间结构的极限承载力、极限状态发展过程的分析仍存在许多不足.为研究此类结构弹塑性极限状态发展过程的共性与特点,以3个体育馆屋盖张弦空间结构为研究对象,采用有限元方法对结构进行弹塑性极限承载力全过程分析,分析张弦空间结构的屈服机制、失效机制和滑动支座张弦结构的全过程反应特征,总结大跨度空间结构的内力重分布规律和荷载传递规律.分析表明,张弦空间结构的预应力索杆体系可有效提高结构的刚度和极限承载能力,张弦结构的极限承载力通常由强度控制;结构的空间几何形态是影响结构刚度和塑性发展过程的关键因素.此研究增进了对大跨度张弦结构空间工作性能的理解,有助于指导结构设计.     

大跨度张弦梁与桁架悬挑组合屋盖施工技术

公共建筑空间如文化馆、体育馆、剧院等一些建筑的需求与日俱增,使得建筑结构体系不断挖掘,特别是无柱大空间结构.钢结构张弦梁和悬挑桁架组合屋盖具有结构简单、构造简洁、传力明确、自重轻、跨度大、施工效率高等特点,张弦梁还可利用刚性上弦杆和柔性拉索2种材料相结合的优势,增大结构跨度,改善了结构空间的利用率.通过位移变化、应力变化分析及预应力拉索的检测,结果表明此组合屋盖节约了材料,满足现代建筑发展需要.     

张弦结构体系研究进展及发展展望

张弦结构按照其受力本质可分为平面、可分解型空间和不可分解型空间张弦结构。首先,分别对平面张弦结构中的张弦梁、张弦桁架,可分解型空间张弦结构和不可分解型空间张弦结构中的弦支穹顶、弦支筒壳、弦支网架、弦支混凝土屋盖、弦支拱壳、弦支网壳等结构类型进行介绍,对其研究进展、工程应用和需要进一步研究的问题进行阐述。随后,对张弦结构关键构件——拉索的研究进展和存在问题进行论述。最后,对张弦结构的整体发展进行了概括,并说明了张弦结构的发展前景和研究方向。     

大跨空间弦支轮辐式桁架结构旋转累积滑移施工技术与分析

某体育馆由格构柱及张弦桁架结构共同组成的圆形全钢结构建筑,其屋面为弦支空间结构体系,由空间倒三角管桁架结构、拉索结构和顶部单层网壳结构组成,该结构现场安装采用累积滑移施工技术。分析了滑移过程中主体钢结构、滑移轨道、支撑胎架的受力及稳定性;施工过程中实时监测关键节点位移及杆件内力,确保施工安全。研究表明：大跨度空间弦支轮辐式桁架结构的刚度随着施工过程结构形体的完成逐步增加,旋转累积滑移施工技术可提高钢结构施工稳定性,加快工期,减少施工误差,具有良好的推广价值。     

弦支叉筒网壳结构性能分析及模型制作

文章首先介绍了一种新型大跨空间结构--弦支叉筒网壳,弦支叉筒网壳是在传统的叉筒网壳基础上,将造型独特、受力性能良好的刚性叉筒网壳与柔性索杆体系结合,形成一种刚柔性组合空间结构。文章以投影为正六边形的弦支叉筒结构为代表,结合实物模型分析了该结构的特点,运用ANSYS对计算模型进行预应力设计和静力性能分析,并设计制作了若干缩尺模型,验证了该体系的可行性与合理性。     

现代大跨空间结构在中国的应用与发展

现代大跨空间结构大致是在二十世纪七、八十年代左右,基于采用轻质高强的膜材、钢索、钢棒,应用新技术而发展起来的轻盈、高效的结构体系,诸如气承式充气膜结构、索膜结构、索桁结构、张弦梁结构、弦支网壳结构、索穹顶结构、索穹顶—网壳组合结构、张弦气肋梁结构等.另一方面,对于二十世纪中叶获得大量应用的近代空间结构,如薄壳结构、网架结构、网壳结构、一般悬索结构等,通过采用多种结构形式和建筑材料的组合、预应力技术、结构概念和形体的创新,从而提出并得到工程实践应用的新颖空间结构体系也可认为是现代空间结构,诸如组合网架结构、空腹网架(壳)结构、多面体空间刚架结构、局部双层网壳结构、斜拉网架(壳)结构、树状结构、预应力装配弓式结构等.本文按空间结构单元组成分类为序,分别对现代刚性空间结构、现代柔性空间结构、现代刚柔性组合空间结构的特点及在中国的应用与发展作了综述.     

布索方式对弦支穹顶结构稳定性能的影响研究

弦支穹顶结构由上部单层网壳和下部索杆系统组成。为了解下部索杆系统的布置形式对弦支穹顶结构整体稳定性能的影响,确保结构在设计过程中合理布置下部索杆系统,以单层网壳以及9种不同索杆布置形式的弦支穹顶,共10种跨度均为122m的结构为研究对象,进行全跨荷载与半跨荷载下考虑初始几何缺陷与无初始几何缺陷的整体稳定性计算,提取结构失稳模态与结构稳定性系数,分析不同布索形式对结构稳定性的影响,并将计算结果与单层网壳结构的计算结果进行对比。分析结果表明:结构对初始几何缺陷较为敏感,结构的稳定性与下部索杆中撑杆的布置数量与位置有较大的关系,而与斜索的具体布置形式关系不大,且半跨荷载对结构更为不利。     

河北北方学院体育馆弦支穹顶结构预应力施工过程分析

河北北方学院体育馆钢结构屋盖采用弦支穹顶结构,该结构体系由上部单层网壳和下部索杆构成。结构上部单层网壳为凯威特型和联方型结合布置,网壳高度为25.36 m;下部弦支索杆体系为Levy体系,设置5圈环索、6道径向钢拉杆,最内圈径向钢拉杆与中心撑杆连接。为掌握结构特性,采用ANSYS有限元软件对该结构的环向索预应力张拉过程进行了施工仿真计算,分析了预应力张拉施工过程中的索力、结构变形、钢结构应力和可滑移支座位移等情况,从而确保了结构在施工过程中及使用状态下的安全。     

同济大学游泳馆张弦钢屋盖施工技术

同济大学游泳馆总建筑面积4500m2,其钢结构屋盖采用张弦梁与拱形桁架相结合的结构形式。详细介绍其钢屋盖张弦梁结构的结构特点、拼装方法、支座定位等方面,通过计算比较,确定拉索张拉顺序。     

安徽大学体育馆屋盖张弦网壳结构的试验研究与静力分析

完成了安徽大学体育馆屋盖张弦网壳结构1/6缩尺模型的预应力索三步施工张拉过程试验和静力对称加载、非对称加载过程试验,将试验结果与模型和原型结构的有限元分析结果进行了比较。试验及分析表明,试验结果验证了理论分析与原型结构设计的正确性和可靠性;在设计荷载作用下,结构反应基本为线性;试验模型制作加工和施工过程控制可为原型结构的设计施工提供指导。     

解决张弦梁结构施工中找形问题的简易方法

利用通用有限元分析软件ANSYS5．7的UPGEOM功能来解决单榀张弦梁的找形问题，并以常州工学院体育馆张弦梁结构为例进行了详细说明，指出此法实现单榀张弦梁的找形工作是完全可行的。     

多重弦支网格梁结构在山西体育中心三馆钢屋盖中的应用

多重弦支网格梁结构由上部单层网格梁和下部多重弦支结构组成。上部单层网格梁为双向正交正放连续网格梁,下部多重弦支结构由主索、次索、竖向撑杆以及斜拉钢棒构成,上下两部分结构共同工作形成空间结构整体。通过主索、次索两端施加预加应力,使所有索张紧、竖向撑杆受压、上部网格梁整体上拱,改善单层网格梁受力和变形特性,提高其承载力和稳定性;通过山西体育中心三馆屋盖钢结构体系选型分析,将多重弦支网格结构与张弦梁结构的受力性能进行对比分析,研究表明：多重弦支网格梁结构具有更好的空间作用效应,提高其整体结构的稳定性和承载力。     

2008年奥运会乒乓球馆预应力施工技术

北京大学乒乓球馆用于第29届奥运会乒乓球比赛,该场馆屋盖采用预应力张弦桁架结构,预应力作用于钢结构辐射桁架的下弦。结合施工仿真计算和现场实测结果,介绍了此类结构的预应力施工技术和特点     

江苏溧水体育馆钢屋盖结构设计

以江苏溧水体育馆上部钢屋盖为研究对象,采用MIDAS模型对钢结构模型进行振型分析、刚度及强度设计等,同时采用ANSYS软件对单榀张弦梁的找形过程进行研究,分析两种找形方法的异同。结果表明,该结构的振动频率密集,刚度及质量分布均匀,抗震性能良好。该结构的张弦梁找形分析中几何非线性的影响较小,并可忽略预应力拉索拉力大小对结构刚度的影响。     

云南师范大学体育馆屋盖结构设计

云南师范大学体育馆钢屋盖采用一种新型的折板网壳结构,从形式上看类似折板结构,由96片斜置的平面桁架(两两之间共用弦杆)按相同的角度放射状布置;从受力上看属于受压壳,平面桁架的上下弦杆均受压,压力由柱顶环梁的拉力来平衡.文章结合具体的结构设计,详细介绍了钢屋盖的结构体系;分析了结构的静力性能、动力特性以及温度对结构的影响.几何非线性整体稳定分析中考虑了初始缺陷的影响,计算结果表明结构不会发生整体失稳和局部失稳.最后,介绍了结构重要部位的节点设计.     

整体张拉及杂交结构体系的特点与应用

重点介绍了空间结构近几年出现的若干新结构形式以及它们的构成和受力特点、主要设计问题及设计理论;这些新结构涉及到:索穹顶结构、弦支穹顶结构及巨型网格弦支穹顶结构、张弦梁(拱)及张弦桁架结构、悬吊索系及斜拉结构、车辐结构及索拱结构等。