鸟巢四撑杆型索穹顶大开口体育场挑篷结构形态确定、参数分析及试设计

发布时间：2022-12-08 03:19

　　提出一种新型鸟巢四撑杆型大开口索穹顶的结构构形,可应用于体育场环形挑篷等大跨度结构.区别于Fuller传统意义上的张拉整体构想,此类体系有4根撑杆交汇于同一下弦节点,减少了环索和斜索用量,便于张拉施工张拉并提高了整体稳定性.交错布置的上弦通长脊索替代了上弦环索,赋予了结构鸟巢状的新颖建筑造型.根据节点平衡方程,详细推导了鸟巢四撑杆型大开口索穹顶预应力态索杆内力的一般计算公式,分析研究了多个参数对索穹顶预张力分布的影响,以了解索穹顶预应力的分布规律和特性.文中还以约束条件的形式考虑了结构的刚度、稳定性和承载力的要求以及预应力水平的附加成本,将索杆质量比纳入经济指标目标函数的考量,采用遗传算法对200m跨度的鸟巢四撑杆型大开口索穹顶进行了优化设计.分析结果表明这种新型索穹顶具有优越的技术经济指标.本文的研究为索穹顶的分析计算、设计和造型提供了新形式、新思路. 

【文章页数】：13 页

【文章目录】：
1 鸟巢四撑杆型大开口索穹顶的结构构形与主要特点
2 预应力态索杆内力计算及参数分析
    2.1 预应力态简捷分析法
    2.2 几何参数及预张力指标
    2.3 预应力态参数分析
        (1) 预张力的整体均匀性
        (2)脊索内力的连续性
3 200m跨度鸟巢四撑杆型大开口索穹顶试设计
    3.1 结构性能的参数分析
    3.2 优化设计准则
        (1) 构件截面验算
        (2) 结构整体刚度验算
    3.3 工况参数
        (1) 非抗震工况
        (2) 地震工况
    3.4 基于遗传算法的优化设计
        (1) 设计参数及其限定域
        (2) 目标函数
        (3) 约束条件
        (4) 适应度函数
    3.5 优化设计结果
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]蜂窝三撑杆型索穹顶结构构形和预应力态分析研究[J]. 董石麟,陈伟刚,涂源,郑晓清.  工程力学. 2019(09)
[2]雅安天全体育馆金属屋面索穹顶设计研究[J]. 冯远,向新岸,董石麟,邱添,张旭东,魏忠,周魁政,刘晓舟.  空间结构. 2019(01)
[3]蜂窝双撑杆型索穹顶的构形和预应力态简捷计算法以及参数灵敏度分析[J]. 董石麟,朱谢联,涂源,董晟昊.  建筑结构学报. 2019(02)
[4]蜂窝四撑杆型索穹顶的构形和预应力分析方法[J]. 董石麟,涂源.  空间结构. 2018(02)
[5]天津理工大学体育馆新型复合式索穹顶结构风振效应分析[J]. 陈志华,楼舒阳,闫翔宇,刘红波,王鑫,马青.  空间结构. 2017(03)
[6]新型脊杆环撑索穹顶结构静力性能分析[J]. 张爱林,白羽,刘学春,孙超.  空间结构. 2017(03)
[7]联方型双撑杆索穹顶考虑自重的预应力计算方法[J]. 张爱林,孙超,姜子钦.  工程力学. 2017(03)
[8]基于遗传算法的脊杆索穹顶优化设计[J]. 张爱林,孙超.  北京工业大学学报. 2017(03)
[9]索穹顶结构多目标形状优化设计[J]. 梁笑天,袁行飞,李阿龙.  华中科技大学学报(自然科学版). 2016(07)
[10]索穹顶结构预应力多目标优化的小生境遗传算法[J]. 梁昊庆,董石麟,苗峰.  建筑结构学报. 2016(02)



本文编号：3713441