[01607335]基于张拉整体概念的弦支结构体系研究

弦支弯顶结构是基于张拉整体思想和单层球面网壳技术的一种新型复合空间结构体系，其结构刚度大、稳定性高、节点构造简单，可以更合理、更经济、更美观地跨越大跨度建筑。课题采用通用软件ANSYS、SAP 和自编程序作为分析手段，结合现场实物加载试验和动力特性试验，对弦支弯顶结构特性、节点构造和施工等进行了深入研究。找形分析以初应变为媒介提出了张力补偿法和逆迭代法，并编制了APDL 语言程序。推导了索预应力设定的基本公式，并编制了APDL 语言程序。研究了不同结构条件下的静力性能。研究各种矢跨比、初始缺陷、拉索预应力设定、节点刚度、半跨荷载、撑杆长度以及边界条件等结构参数对弦支弯顶的特征值屈曲、非线性屈曲和初始缺陷等稳定性能的影响，并与相应单层球面网壳作对比分析。研究了荷载、矢高、跨度、预应力及支座约束等不同参数对结构自振特性的影响。进行了模态分析和用时程分析法的动力分析并与单层网壳比较。提出了构造简单、受力合理且施工方便的板式节点体系和球式节点体系，在两项工程中得到应用。对天津博物馆贵宾厅弦支弯顶结构屋盖现场进行了实物静动力试验研究，并将试验结果与理论分析结果进行对比分析，得到了一致的结论。