中置壓環索承網格結構適用于體育場、足球場等大跨度建筑屋蓋。本書介紹了索承網格結構的發展、分類和研究現狀,并以上海浦東足球場(現名上汽浦東足球場)項目為工程背景,對中置壓環索承網格結構找力、靜動力性能、整體穩定、關鍵節點、施工精細化模擬、誤差影響進行了系統分析。希望本書可為大跨空間結構的設計、研究、施工提供借鑒。
目 錄
第 1 章 緒論 ………………………………………………………………… 1
1.1 索承網格結構的分類及工程實例 ………………………………………… 3
1.1.1 由上層網格平衡徑向索索力 ……………………………………… 3
1.1.2 由外壓環平衡徑向索索力 ………………………………………… 4
1.1.3 由中置壓環平衡徑向索索力 ……………………………………… 6
1.2 研究現狀 …………………………………………………………………… 7
1.2.1 形態分析研究 ……………………………………………………… 7
1.2.2 力學性能分析研究 ………………………………………………… 9
1.2.3 施工方法和成型技術研究 ………………………………………… 10
1.3 主要研究內容 ……………………………………………………………… 12
1.4 研究意義 …………………………………………………………………… 13
第 2 章 工程概況與分析模型 ……………………………………………… 14
2.1 工程概況 …………………………………………………………………… 14
2.1.1 設計思路 …………………………………………………………… 15
2.1.2 結構特點 …………………………………………………………… 17
2.1.3 材料及規格 ………………………………………………………… 19
2.2 有限元分析原理 …………………………………………………………… 22
2.2.1 索單元的模擬 ……………………………………………………… 22
2.2.2 預應力的模擬 ……………………………………………………… 22
2.2.3 非線性分析方法 …………………………………………………… 23
2.3 有限元模型 ………………………………………………………………… 24
2.3.1 單元類型 …………………………………………………………… 25
2.3.2 材料力學參數 ……………………………………………………… 28
2.3.3 荷載條件 …………………………………………………………… 28
2.3.4 邊界條件 …………………………………………………………… 29
第 3 章 結構找力分析 ……………………………………………………… 31
3.1 大跨空間結構不同狀態 …………………………………………………… 31
3.2 成型態影響因素 …………………………………………………………… 32
3.2.1 零狀態位形 ………………………………………………………… 32
3.2.2 施工過程分析 ……………………………………………………… 33
3.2.3 預應力 ……………………………………………………………… 33
3.3 基于全結構施工過程的整體自平衡找力分析方法 ……………………… 34
3.3.1 分析目的 …………………………………………………………… 34
3.3.2 分析方法 …………………………………………………………… 34
3.3.3 關鍵技術措施 ……………………………………………………… 36
3.3.4 分析方法優點 ……………………………………………………… 38
3.4 中置壓環索承網格結構找力分析 ………………………………………… 38
3.4.1 總體施工流程 ……………………………………………………… 39
3.4.2 分析準備 …………………………………………………………… 42
3.4.3 基于全結構施工過程的找力分析 ………………………………… 43
第 4 章 結構靜動力分析及穩定性分析 …………………………………… 60
4.1 靜力分析 …………………………………………………………………… 60
4.1.1 荷載條件 …………………………………………………………… 60
4.1.2 主要荷載組合工況 ………………………………………………… 62
4.1.3 結構靜力分析結果 ………………………………………………… 63
4.2 動力分析 …………………………………………………………………… 78
4.2.1 結構振型 …………………………………………………………… 78
4.2.2 下部看臺結構對上部屋蓋結構的地震放大效應 ………………… 80
4.2.3 鋼屋蓋單體模型抗震計算 ………………………………………… 81
4.3 穩定性分析 ………………………………………………………………… 82
第 5 章 節點設計及試驗分析 ……………………………………………… 85
5.1 節點設計 …………………………………………………………………… 85
5.1.1 徑向索與徑向梁節點………………………………………………85
5.1.2 徑向索與環索索夾節點……………………………………………89
5.1.3 環索接頭節點……………………………………………………94
5.1.4 壓環及V柱相關節點…………………………………………95
5.2 索夾抗滑移承載力試驗……………………………………………………97
5.2.1 試驗研究對象……………………………………………………98
5.2.2 試驗系統…………………………………………………………99
5.2.3 試驗方法及步驟…………………………………………………100
5.2.4 試驗研究結果…………………………………………………102