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一种适用于非圆形建筑平面的新型球面弦支穹顶结构静力性能研究

闫翔宇 巩昊 张起舞 于敬海 陈志华 王少华 王政凯

闫翔宇, 巩昊, 张起舞, 于敬海, 陈志华, 王少华, 王政凯. 一种适用于非圆形建筑平面的新型球面弦支穹顶结构静力性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(4): 1-10. doi: 10.13206/j.gjgS20052702
引用本文: 闫翔宇, 巩昊, 张起舞, 于敬海, 陈志华, 王少华, 王政凯. 一种适用于非圆形建筑平面的新型球面弦支穹顶结构静力性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(4): 1-10. doi: 10.13206/j.gjgS20052702
Xiangyu Yan, Hao Gong, Qiwu Zhang, Jinghai Yu, Zhihua Chen, Shaohua Wang, Zhengkai Wang. Static Behavior Research for New Spherical Suspendome Structures of Non-Circular Architectural Plan[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(4): 1-10. doi: 10.13206/j.gjgS20052702
Citation: Xiangyu Yan, Hao Gong, Qiwu Zhang, Jinghai Yu, Zhihua Chen, Shaohua Wang, Zhengkai Wang. Static Behavior Research for New Spherical Suspendome Structures of Non-Circular Architectural Plan[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(4): 1-10. doi: 10.13206/j.gjgS20052702

一种适用于非圆形建筑平面的新型球面弦支穹顶结构静力性能研究

doi: 10.13206/j.gjgS20052702
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51408414)。

详细信息
    作者简介:

    闫翔宇,男,1980年出生,博士,高级工程师,硕士生导师。Email:yanxy@tju.edu.cn

Static Behavior Research for New Spherical Suspendome Structures of Non-Circular Architectural Plan

  • 摘要: 现有球面弦支穹顶结构主要适用于平面投影为标准圆形的建筑,其结构周圈的支座位于同一标高。当建筑要求的平面为多边形或者由多段不同直径圆弧构成的不规则曲线形状时,现有常规的球面弦支穹顶布置形式无法满足该类建筑的需求。为研究球面弦支穹顶在平面投影为多边形或多段圆弧构成的非标准圆形建筑中的适用性,介绍了一种新型球面弦支穹顶结构体系,该体系适用于非圆建筑平面,通过采用位于不同标高内的支座将受力性能较好的球面弦支穹顶结构应用到平面投影不规则的建筑中。其平面投影轮廓轴线由八段圆弧组成,长轴尺寸89.89 m,短轴尺寸82.674 m,短轴方向矢高4.104 m,长轴方向矢高4.876 m。上层单层网壳采用K8+联方型网格布置,共设置了五道环索和撑杆。
    研究了矢跨比、撑杆长度、环索初拉力、环索截面积和支座水平刚度等参数变化对该新型弦支穹顶结构的结构位移、杆件内力和支座反力等静力性能的影响规律。研究结果表明:1)随着短轴矢跨比、撑杆长度、环索初拉力、环索截面积和支座水平刚度的增大,新型球面弦支穹顶结构最大竖向位移减小。2)网壳最大轴力随着撑杆长度、环索初拉力、环索截面积和支座水平刚度的增大而减小,不随短轴矢跨比变化。撑杆内力和环索内力随着短轴矢跨比和支座水平刚度的增大而减小,随着环索初拉力的增大而增大,随着撑杆长度和环索截面积变化复杂。环索节点不平衡力随着短轴矢跨比、撑杆长度和支座水平刚度的增大而减小,随着环索初拉力和环索截面积的增大而增大。3)随着短轴矢跨比增大,支座水平反力基本不变,而支座竖向反力减小;随着撑杆长度和环索截面积的增加,支座水平反力减小,而支座竖向反力增加;随着环索初拉力的增大,支座水平反力、支座竖向反力值减小;随着支座水平刚度的增大,支座水平反力增大,而支座竖向反力减小。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-20
  • 网络出版日期:  2021-07-22

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