施工技术2013年4月下 36CONSTRUCTIONTECHNOLOGY第42卷第8期 DOI:10.7672/sgj82013080036
弦支穹顶结构屋盖预应力施工技术
吴俊祥,刘连合 (中国华冶科工集团有限公司,北京100176)
[摘要]巨型网格弦支弯顶结构常作为大跨度公共建筑屋盖的结构形式。
弦支穹顶结构一般由上部的刚性网壳与 下部的索撑体系组成。
对于下部的索撑体系结构而言,其施工常常采用整体张拉成型的方法,其张拉方案的制定 以及张拉过程中力与形的控制是施工张拉过程中的核心内容。
以大连市体育馆屋盖结构为例,分析了制定张拉方 案及张拉次序所应考虑的影响因素,研究了多道环索预应力张拉全过程索撑体系内力值的变化规律,同时依据数 值分析结果评估了该张拉方案的可行性。
[关键词】体育馆;钢结构;屋盖;弦支弯顶;张拉 [中图分类号】TU758[文献标识码】A[文章编号]1002-8498(2013)08-0036-04 PrestressConstruction ofSuspend-domeStructure Wu Junxiang,Liu Lianhe (China Huaye Group Company Limited,Beijing 100176,China) Abstract:As the roof of gymnasium,the suspend-dome structure consists of the upper rigid reticulated shell and the lower cable supports,and is widely used in the large-span public buildings around the world.The control and verification of structural configurations and corresponding internal force distributions and amplitude during the tension process ofwhole roofwas focused generallyby structural designers and engineers,because both structural configurations and internal forces for such a tension structure were strongly depended on each other.In this paper,Dalian Gymnasium was taken as a typical example,and thetensioning schemes and tensioning sequencewere presented.And thevarying pattrnof internal force of cable supports system during tensioning process was studied,and the feasibility of tensioning schemes was evaluated through the results of numerical FE analysis. Key words:gymnasium; steel structures;roofs;suspend-dome;tensioning
0引言 弦支穹顶结构基本构件主要包括上部网壳和 下部撑杆及拉索,如图1所示。
上部网壳可以为单单层球面网壳撑杆和拉索弦支弯项 层网壳结构或双层网壳结构,济南奥体中心屋盖即图1弦支穹顶结构的组成 采用了单层肋环形网壳为上部结构".为了使这类Fig.1Composition of suspend-dome structure 结构跨越更大的空间,上部刚性结构亦可用巨型网其作用是把斜索与环索的共同作用反向施加在网 格代替。
本文介绍的大连市体育馆屋盖结构,上部壳上,对网壳形成支撑作用,从而可以增强网壳结 结构即采用了巨型网格结构代替单层网壳结构[。
构的刚度并减少网壳杆件的内力;尽管下部斜索与 由上部网壳结构和索撑体系所形成的弦支穹环向索组成的拉索体系对网壳产生斜向下的拉力 顶结构,其拉索预应力通过撑杆对上部网壳结构产作用,但更重要的是通过撑杆对网壳产生支撑力, 生向上的反向作用,这种反向作用正好与网壳的重三者形成平衡受力体系。
此外,斜拉索对网壳形成 力荷载作用相反,从而消减了网壳结构的最大弯环箍作用,特别在网壳的支座位置,可以有效减少 矩,使其弯矩分布更加均匀。
撑杆一般垂直布置,支座...