弦支穹頂結構設計分析2

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1、弦支穹頂結構設計分析來源網(wǎng)絡作者：彭添劉振華劉祥字發(fā)布于2012/12/2216:53:29評論(0)有16人閱讀1工程概況三亞市體育中心(三亞市中等職業(yè)技術學校二期場館)位于海南省三亞市，西臨師部農(nóng)場路，南接金雞嶺路，東靠東岸北路，北側為技術學院一期工程用地，由體育館、體育場、游泳館三部分組成，是三亞市及職業(yè)學校新校區(qū)的標志性建筑群。體育館總建筑面積12764．8m2，總座位2934席；屋蓋覆蓋面積6550m2，采用預應力弦支穹頂鋼結構體系。游泳館總建筑面積4621．3m2，337座，屋蓋覆蓋面積3700m2，采用焊接球空間網(wǎng)架結構。體育館主館鋼結構屋蓋形狀為圓形

2、，直徑為75．36m，屋蓋矢高為8．288m；整個屋蓋覆蓋面積為3700m2。屋蓋采用弦支穹頂結構體系。該結構體系由上部單層網(wǎng)殼和下部弦支索桿體系構成，上部單層網(wǎng)殼網(wǎng)格布置形式為Kiewitt型；下部弦支索桿體系以肋環(huán)型布置，設置3道環(huán)索，徑向為鋼拉桿；其中撐桿采用圓鋼管，上下端鉸接。該結構具有用鋼量小、結構輕盈、鋼結構構件截面類型少的特點。計算簡圖如圖1所示。本工程索承單層網(wǎng)殼屋蓋，除具有一般索承單層網(wǎng)殼的結構特點外，還具有以下特點。1)網(wǎng)殼矢高為8．288m，矢跨比為8．288／75．36=0．11。網(wǎng)殼矢跨比不大，屋蓋剛度一般，在施加預應力后，其網(wǎng)殼面外剛度有

3、較大提高。2)屋蓋結構與下部混凝土結構采用三向鉸支座。officiallyestablishedonJuly1,2013,Yibincity,formerlyknownasthebus,integratedoriginalrongzhoubuscompanyinYibincityandMetrobuscompany,formedonlyinYibincityofaState-ownedpublictransportenterprises,thecompanyconsistsofoneortwo,thirdDivision.Integrationofpublictra

4、nsportservicesisnotyetestablished3)在使用階段，結構主要受力狀況為：環(huán)向桿和拉索受拉，徑向桿和撐桿受壓。而在預應力張拉階段，除索受拉外，網(wǎng)殼各桿件和撐桿均受壓。4)在撐桿下節(jié)點處，撐桿、環(huán)索和徑向鋼棒的內力相互平衡，其中環(huán)索內力最大，撐桿內力最小。改動其中任何一個構件的內力，其他構件的內力也相應改變。5)索承單層網(wǎng)殼屋蓋為圓球形，且各方向上的結構布置較為均勻，因此結構受力比較均勻，內力變化幅度比較小。6)對結構的構件布置情況及傳力特點的分析得知，中心處由環(huán)向索、徑向鋼棒、豎向撐桿及鋼管網(wǎng)殼組成的屋蓋可以作為一個自承重的結構受力單元；

5、其內力通過外層鋼管網(wǎng)殼傳遞至下一圈由環(huán)向索、徑向鋼棒、豎向撐桿及鋼管網(wǎng)殼組成的結構單元，此單元不能自承重，而是通過與上一層結構單元聯(lián)合組成能自承重的結構受力單元。整個屋蓋通過此種受力形式，將內力由上至下、一圈一圈逐漸傳遞至最底層的支座處。2結構選型2．1弦支穹頂結構拉索與徑向鋼棒張弦梁拉索有3種規(guī)格，從外到內分別為Φ7×163、Φ7×73和Φ7×37高強度低松弛鍍鋅鋼絲束，拉索有效截面面積分別為6276，2810，1425mm2，拉索抗拉強度為1670MPa，拉索錨具采用40Cr鋼；徑向鋼棒為高強低合金鋼，外圈Φ75，內部兩圈Φ45，屈服強度不低于550MPa。為了

6、使受力更合理，將弦支穹頂?shù)睦麇^固端節(jié)點設置在上弦截面的形心處，使拉索中的拉力由相交于一點的撐桿直接傳遞到弦桿上，同時也簡化了拉索錨固端節(jié)點的構造。為了方便施工，張弦梁與撐桿間的連接采用了銷軸式連接，索的布置如圖2所示。???officiallyestablishedonJuly1,2013,Yibincity,formerlyknownasthebus,integratedoriginalrongzhoubuscompanyinYibincityandMetrobuscompany,formedonlyinYibincityofaState-ownedpublic

7、transportenterprises,thecompanyconsistsofoneortwo,thirdDivision.Integrationofpublictransportservicesisnotyetestablished2．2弦支穹頂結構撐桿弦支穹頂結構撐桿布置如圖3所示，材質為Q345一B。3荷載設計參數(shù)結構作用荷載有預應力、結構自重、屋面及馬道懸掛恒載、屋面及馬道活荷載或雪荷載、風荷載、溫度及地震作用。3．1恒荷栽1)屋面：1．0kN／m2(不含結構自重)。2)馬道吊掛荷載：1．0kN／m2。3．2活荷載1)屋面：0．5kN／m2offic