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厦门新体育场车辐式索桁结构预应力施工全过程分析

朱明亮 彭逸凡 曹江 于相平 郭正兴

朱明亮, 彭逸凡, 曹江, 于相平, 郭正兴. 厦门新体育场车辐式索桁结构预应力施工全过程分析[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(5): 1-21. doi: 10.13206/j.gjgS22100103
引用本文: 朱明亮, 彭逸凡, 曹江, 于相平, 郭正兴. 厦门新体育场车辐式索桁结构预应力施工全过程分析[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(5): 1-21. doi: 10.13206/j.gjgS22100103
Mingliang Zhu, Yifan Peng, Jiang Cao, Xiangping Yu, Zhengxing Guo. Whole Process Analysis of the Prestressed Construction of the Spoke-Type Cable-Truss Structure of Xiamen New Sports Center Stadium[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(5): 1-21. doi: 10.13206/j.gjgS22100103
Citation: Mingliang Zhu, Yifan Peng, Jiang Cao, Xiangping Yu, Zhengxing Guo. Whole Process Analysis of the Prestressed Construction of the Spoke-Type Cable-Truss Structure of Xiamen New Sports Center Stadium[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(5): 1-21. doi: 10.13206/j.gjgS22100103

厦门新体育场车辐式索桁结构预应力施工全过程分析

doi: 10.13206/j.gjgS22100103
基金项目: 

国家自然科学基金面上项目(51778129)。

详细信息
    作者简介:

    朱明亮,男,1982年出生,博士,副教授。Email:zhumingliang@seu.edu.cn

Whole Process Analysis of the Prestressed Construction of the Spoke-Type Cable-Truss Structure of Xiamen New Sports Center Stadium

  • 摘要: 近年来随着多种新型大跨度空间结构形式的不断涌现,并在大型公共建筑中得到广泛应用,现场预应力施工面临相当的挑战。通过对当前预应力张拉施工过程模拟方法的简单梳理,并结合具体工程算例,对厦门新体育场车辐式索桁结构预应力施工进行全过程分析。厦门新体育中心体育场又名白鹭体育场,建筑面积18.06万m2,预计作为2023年亚洲杯比赛足球场,由南北向巨拱、内环桁架、周边桁架、正交正放连系网架以及位于罩棚中心的马鞍形车辐式索桁结构组成。其中,车辐式索桁结构由40组索桁架和环索组成,钢屋盖东西长度为326 m,南北长度为350 m,平面投影为143 m×95 m的椭圆形,空间呈马鞍形,罩棚东西侧最大标高分别为77 m和85 m,南北侧最大标高分别为24 m和32.5 m,是国内高差最大的体育场结构。索桁结构的径向索锚固于巨拱结构和巨拱之间的连系网架上。针对该创新结构体系构造复杂、索系施工体量大、马鞍面高差大、整体提升与同步张拉协同性要求高等重、难点,创新性地提出了车辐式索桁结构的五阶段提升过程施工方案,其核心步骤为:低空组装—牵引提升—分批锚固—钢撑吊装—高空张拉。而后利用LS-DYNA动力分析软件对预应力拉索施工进行了全过程数值模拟,通过工况划分,分别对提升阶段、钢斜撑安装阶段、上径向索锚固阶段和张拉阶段进行施工模拟验算,并与设计施工阶段的结果进行对比,以验证五阶段提升方案的可操作性。研究表明:位移变形与索力云图模拟值与设计值基本吻合;五阶段提升方案与传统提升方案相比在安全、质量、临设和进度控制等方面具有一定优势;通过有限元软件进行找形分析、找力分析和荷载分析的计算简洁性与便利性仍有大幅度提升空间;采用开发集成交互分析软件进行施工过程动态模拟可以为索结构预应力全过程施工提供稳定技术保障和广阔应用前景。
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  • 收稿日期:  2022-10-01
  • 网络出版日期:  2023-06-10

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