渝北体育馆屋盖弦支穹顶的设计.pdf

第八届全国现代结构工程学术研讨会 图2结构布置图 该弦支穹顶的基本构成为上部的刚性网壳结构，和下部的索杆预应力支撑体系。对于上部的网壳结构最内圈 采用了正六边形单榀桁架做为压环，桁架下弦同时连接最内圈的径向拉杆，压环之间采用单层网壳。而外环为纵 横杆交叉的单层网壳。为了美观，上部所有杆件均设计为矩形钢管，．节点采用今熔透焊接，对于局部杆件相交较 多的节点拟采用铸钢节点。下部的索杆预应力支撑体系，撑杆采用圆钢管，环向为索，径向为钢拉杆，根据受力 和建筑对屋盖下部空间的要求，一共布置了五道环索，撑杆的高度也分为4～6m不等，采用鱼腹式布置，最外 和最内一圈的撑杆高度最小为4m，而中部撑杆高度最大为6m。为了增加结构的环向稳定性，在上部刚性网壳对 应的三个脊上均设计了斜向支撑，相应的下部索杆支撑体系对应部位也设计了斜向拉杆。弦支穹项支座落在下部 混凝土环梁上，设计考虑为铰支座。 ． 表1构件主要尺寸 构件名称 尺寸(宽x高X壁厚Ⅲ) ‘ 环向杆 2∞x400x12 径向杆 300x500x16(t4) 中心单层喇壳 -]00x150x8 上弦 300x600x16 中心压环 腹杆 200x200x8 单榀桁架 下弦 300x300xlO 撑杆 0180x8 径向拉杆 中60(50) 环向索 060．7(50，41．1) 结构主要构件的设计尺寸如表1所示。 计算采用有限元软件M]DA$／C-eB，上部刚性结构杆件之问设计均为全熔透焊接，所以考虑为完全刚接，在 程序中采用梁单元模拟，撑杆采用只受轴向力的桁架单元模拟，拉杆和索采用只受拉单元模拟． 。设计的材料属性如表2所示。’ ‘ 表2构件主要尺寸 构件名称+ 材料 上部网壳钢管 Q345B 撑杆‘ 0345B 索 破断应力F。=1670MPa 钢拉杆 下屈服强度550MPa 三、设计计算 工业建筑2∞8增刊 第八届全国现代结构工程学术研讨会 四、结论 l、由于索杆预应力体系能够明显的增强单层网壳的强度和刚度，所以弦支穹顶结构具有很良好的受力性能。 同时秆件的布置形式灵活，可以较好的满足建筑设计美观的要求。、由于预应力的存在，所以弦支穹顶结构为自平 衡体系，能有效的减轻自身结构的重量和对下部结构的支座反力，具有良好的经济性。 2、由于结构的外形为三角形．所以本工程屋面弦支穹顶结构受力较不均匀，三角形长边为其薄弱部位．在 ’ 受力时，这部分的变形和杆件应力比均较大。 ．3、在静力荷载作用