振动与冲击2021,Vol.40Issue(9) :84-91.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.09.012

星形四面体型索穹顶构形和预应力分析方法

Configuration and prestress analysis method of star shaped tetrahedral cable dome

张爱林 朱莉娜 张艳霞 文闻 林海鹏
振动与冲击2021,Vol.40Issue(9) :84-91.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.09.012

星形四面体型索穹顶构形和预应力分析方法

Configuration and prestress analysis method of star shaped tetrahedral cable dome

张爱林 1朱莉娜 2张艳霞 3文闻 2林海鹏2
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作者信息

  • 1. 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心,北京100044;北京建筑大学土木与交通工程学院,北京100044;北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心,北京100124
  • 2. 北京建筑大学土木与交通工程学院,北京100044
  • 3. 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心,北京100044;北京建筑大学土木与交通工程学院,北京100044
  • 折叠

摘要

为解决传统索穹顶结构环向刚度不足以及脊索网格布置不均等问题,提出了一种星形四面体型索穹顶,该索穹顶脊索环向连续布置,增加了结构抵抗不均匀荷载的能力.脊索网格水平面投影为星形单体且投影面积相同,从而保证了上弦脊索网格的均匀性,提高结构整体稳定性.针对该索穹顶结构的找力分析问题,方便了解各索杆预应力分布规律,利用节点平衡法与位移法,给出了结构在理想状态下初始预应力计算公式,计算了结构在不同矢跨比下索杆初始预应力,并给出了该结构的合适矢跨比与撑杆高度,为该结构的进一步研究和力学性能分析提供了依据,同时对该结构进行了全跨均布竖向荷载作用下的静力性能分析.结果 表明:随着矢跨比和撑杆高度的增加,各索杆内力值均逐渐减小,结构矢跨比宜为1/10 ~1/8.5,所对应的撑杆高度宜在Atan 15°~△tan 20°,在此情况下结构具有较强的承载能力与良好的力学性能.

关键词

星形四面体型索穹顶/结构找力/初始预应力计算公式/矢跨比/撑杆高度

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基金项目

国家自然科学基金(51878025)

长江学者和创新团队发展计划(IRT_17R06)

出版年

2021
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.898
ISSN:1000-3835
被引量3
参考文献量9
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