基于力传递的混合型索穹顶初始预应力计算方法

通过索穹顶结构对称性及节点平衡、力矩平衡,推导出竖向荷载由中心向外逐圈传递的各肢竖向力及水平力计算式;根据每肢所传递的竖向力及水平力大小,推导出脊索和斜索初始预应力计算式以及环向索和撑杆初始预应力计算式。对于Levy型索穹顶结构,当相邻2圈节点数变化时,内圈对外圈会出现3肢节点,成为混合型索穹顶,将3肢分为两类,推导了不同肢所传递竖向力和水平力计算式,从而得到了此类索穹顶初始预应力计算方法。新方法将索穹顶初始预应力分为两部分:一部分为竖向荷载下最小初始预应力值,一部分为预应力自平衡部分,其中,自平衡部分整体成线性变化,因此,可以通过提高最内节点上端径向水平合力大小提高整个索穹顶结构的初始预应力水平,从而满足各种荷载工况下的受力要求。最后,通过一个算例介绍了新方法的计算过程并验证了该方法的正确性。

A METHOD TO CALCULATE THE INITIAL PRESTRESS OF HYBRID CABLE DOMES BASED ON FORCE TRANSFER