收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

弦支穹顶结构的理论分析与试验研究

郭佳民  
【摘要】: 弦支穹顶结构是由上部单层网壳和下部索杆弦支系统组成的大跨预应力杂交结构,其整体稳定性能较好、施工难度相对较小,具有非常广阔的应用前景。为了进一步推动该类结构在实际工程中的应用,本文对弦支穹顶的形式与分类、形态分析、静动力性能、稳定性能、施工成型以及模型试验等内容进行了系统的研究。 首先,对现有结构的形式进行了总结,对结构下部索杆系统的布置进行了改进与创新,提出了16种具体的索杆布置形式。依据结构已知状态参数的不同,提出了该结构可能存在的3大类(共11种)形态分析问题,并研究了相应的迭代求解算法与计算流程,同时还探讨了属于结构形态分析范畴内的结构预应力设计与计算模型修正等问题,并指出在弦支穹顶结构的分析计算过程中必须进行找力分析。 本文对9种不同布索形式的弦支穹顶和相应单层网壳的静动力与稳定性能进行了分析对比。结果表明:下部索杆弦支系统对单层网壳结构的静力性能与稳定性能均有明显的改善作用,且可降低结构对支座径向约束刚度的敏感性;在索杆圈数不变的情况下,斜索的不同布置方式对结构静力性能与稳定性能的影响较小;下部索杆或部分索杆采用肋环型布置时,索杆部分会发生局部振动。该研究为索杆布置方式的选择提供了理论依据。 本文研究了初始几何缺陷的分布形式与大小对结构稳定性能的影响。建议在利用一致缺陷模态法对结构进行稳定性分析时,可采用结构的最低阶反对称屈曲模态作为初始几何缺陷的分布模态,缺陷的大小宜在1/500~1/300跨度之间取值。 当结构下部索杆在零状态时所需的虚拟内力确定后,各单元在初始态与零状态下的单元长度即可确定,本文依据这一原则提出了弦支穹顶结构的正向施工模拟计算法,应用这种方法可对结构的各种施工方案进行模拟计算。同时对施工过程中出现的撑杆倾斜、张拉摩擦力以及零状态下结构几何构形的选取等问题进行了详细的分析,并指出应首选斜索张拉成型。 最后,以一实际弦支穹顶工程为背景,制作了跨度为8m的缩尺模型,并进行了6种张拉成型方案的成型试验、3种荷载工况的静力性能试验以及两种情况下的自振特性测试。通过静动力性能试验验证了理论分析的准确性,得出了在设计时应以半跨荷载作为结构的控制荷载,且在施工中应避免过大的局部堆载情况发生的结论;张拉成型试验验证了利用本文提出的施工成型模拟法可对结构的施工过程进行准确的模拟,同时验证了结构在张拉过程中静力响应基本符合线性叠加原理的特性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘学春;张爱林;葛家琪;王玲;齐宗林;;施工偏差随机分布对弦支穹顶结构整体稳定性影响的研究[J];建筑结构学报;2007年06期
2 张志宏;傅学怡;董石麟;曹禾;袁行飞;赵阳;曹庆帅;江化冰;王振华;何键;王涛;;济南奥体中心体育馆弦支穹顶结构设计[J];空间结构;2008年04期
3 郭佳民;董石麟;袁行飞;侯永利;冯蕾;;布索方式对弦支穹顶结构稳定性能的影响研究[J];土木工程学报;2010年S2期
4 邓华,姜群峰;环形张力索桁罩棚结构施工过程的形态分析[J];土木工程学报;2005年06期
5 张爱林;鞠晓臣;;2008奥运会羽毛球馆弦支穹顶健康监测研究分析[J];钢结构;2008年09期
6 张爱林;刘学春;王冬梅;魏文豪;黄冬明;武丽英;李照广;;2008奥运会羽毛球馆新型弦支穹顶结构模型静力试验研究[J];建筑结构学报;2007年06期
7 姚姝;范峰;;K6型弦支穹顶结构的静力性能分析[J];建筑结构;2008年02期
8 陈志华;刘红波;王小盾;周婷;;弦支穹顶结构研究综述[J];建筑结构学报;2010年S1期
9 盛波,许崇法;斜拉桥模型试验研究和实施[J];山东交通科技;2005年02期
10 陈为;樊明洁;赵伟;;弦支穹顶结构的弹性稳定性分析[J];山西建筑;2007年25期
11 张爱林;刘学春;张传成;;2008奥运会羽毛球馆新型预应力弦支穹顶结构施工监控[J];北京工业大学学报;2008年02期
12 郭佳民;董石麟;;弦支穹顶施工张拉的理论分析与试验研究[J];土木工程学报;2011年02期
13 D.J.古丁斯;J.C.桑塔玛丽娜;包黎明;;加筋土及其相邻土体的离心模型试验研究[J];路基工程;1991年01期
14 曹正罡;武岳;钱宏亮;沈世钊;;大连市中心体育馆巨型网格弦支穹顶设计分析[J];钢结构;2011年01期
15 贡保臣;水电站岩壁吊车梁模型试验研究[J];矿山压力与顶板管理;2005年03期
16 黄巍巍;航天飞机先进固体发动机1.2m缩尺模型材料的碳布酚醛烧蚀试验[J];飞航导弹;1994年06期
17 金波;赵晓旭;;弦支穹顶结构工程应用和研究现状[J];建筑技术;2009年07期
18 薛亚乐;李雪飞;李娜;吕良;;弦支穹顶节点位移风振系数分析[J];河北建筑工程学院学报;2009年04期
19 屈讼昭;王志骞;;联方—凯威特型弦支穹顶静力特性参数分析[J];山西建筑;2010年28期
20 宋彧,张贵文,党星海,兰倩,党育;相似模型与缩尺模型特点分析[J];高等建筑教育;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 关富玲;吴明儿;翁文庆;高博青;;索结构与膜结构的形态分析[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
2 单孝全;;形态分析与生物可给性——现状与趋势[A];第九届全国稀土分析化学学术报告会论文集[C];2001年
3 苑春刚;;食品中有毒砷形态快速分析方法[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
4 崔彦杰;康天放;巢静波;;牡蛎中有机锡形态分析初探[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 陈明丽;赵亚男;王建华;;固载化离子液体用于Cr(Ⅵ)的吸附及铬形态分析的研究[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年
6 侯贤灯;郑成斌;高英;吴鹏;;原子光谱直接形态分析新方法[A];中国化学会第27届学术年会第02分会场摘要集[C];2010年
7 冯素萍;邹晓东;朱英;张晓东;叶新强;;小清河底泥沉积物的形态分析——Tessier形态分类法[A];山东环境科学学会2002年度学术论文集[C];2003年
8 楼昕;刘振华;;浅析膜结构的发展和张拉膜结构设计[A];建设工程理论与实践(第二辑)[C];2005年
9 冯金荣;邓必阳;;CE-ICP-AES法分析大白鼠血清中Ca、Mg和Cu元素形态[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
10 阴永光;何滨;江桂斌;;紫外衍生在线富集毛细管电泳用于汞的形态分析[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭佳民;弦支穹顶结构的理论分析与试验研究[D];浙江大学;2008年
2 刘学春;新型大跨度弦支穹顶结构体系创新研究与奥运工程应用[D];北京工业大学;2010年
3 张国发;弦支穹顶结构施工控制理论分析与试验研究[D];浙江大学;2009年
4 王冬梅;奥运羽毛球球馆新型弦支穹顶结构抗震性能研究[D];北京工业大学;2010年
5 钱曙珊;弦支穹顶结构铸钢节点的理论分析与试验研究[D];天津大学;2007年
6 刘红波;弦支穹顶结构施工控制理论与温度效应研究[D];天津大学;2011年
7 张慎伟;大型钢结构施工过程计算理论与监测技术[D];同济大学;2007年
8 乔文涛;弦支结构体系研究[D];天津大学;2010年
9 李立峰;正交异性钢箱梁局部稳定分析理论及模型试验研究[D];湖南大学;2005年
10 陈共德;互联网精神交往形态分析[D];中国社会科学院研究生院;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周礼;桅杆斜拉悬索系统模型试验研究[D];浙江大学;2007年
2 郭云;弦支穹顶结构形态分析、动力性能及静动力试验研究[D];天津大学;2004年
3 王晨广;椭球形弦支穹顶结构的静力性能、稳定性及动力特性分析与研究[D];西安建筑科技大学;2011年
4 闵祥兵;施威德勒弦支穹顶结构的静力稳定性分析与研究[D];西安建筑科技大学;2011年
5 李小利;弦支穹顶结构预应力的设定及温度改变对结构影响的研究[D];西安建筑科技大学;2012年
6 刘祥宇;辐射式布索弦支穹顶静力及稳定性能研究[D];山东大学;2010年
7 夏玲;火锅底料熬煮过程中镉、铅、铬、砷形态分布研究[D];西南大学;2009年
8 廖理;索膜结构形态分析及连接构造研究[D];浙江大学;2003年
9 郭春梅;维药香青兰中微量金属元素的形态分析与有效化学成分的抗氧化性研究[D];新疆大学;2005年
10 卓莉;铅锌尾矿对环境的污染行为研究[D];成都理工大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨崇光 武刚;华冶大连体育馆弦支穹顶结构张拉结果通过论证[N];中国冶金报;2010年
2 ;保险市场细分是市场发展的需要[N];上海证券报;2005年
3 刘慧源;“抱线”在期货交易中的运用[N];期货日报;2007年
4 徐超;弦支穹顶技术 铸就钢构奇葩[N];建筑时报;2010年
5 兴义四中 刘丽;走出摩擦力认识误区[N];经济信息时报;2009年
6 河南省汝州市 魏国顺;三招制服摩擦力[N];学知报;2011年
7 ;“高开低收”形态分析[N];福建工商时报;2001年
8 北京第二实验小学 潘彦君;奇妙的摩擦力[N];中国教育报;2007年
9 本报记者 刘鹏 通讯员 曹诚平;“微型鄱阳湖”的奥秘[N];人民长江报;2011年
10 金融街;形态分析与筹码分析[N];北方经济时报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978