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采用定长索设计的肋环型索穹顶结构索长误差影响的试验研究 被引量：4
1
作者 郭彦林 张旭乔 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期52-68,共17页
在国内建成的肋环型索穹顶结构中,多采用调节索长以控制结构性状(力态与形态)的施工方法,而国外更多采用定长索设计与施工。定长索设计是将索头设计为不能调节长度的形式,通过精确设计和控制各索的制作长度,在现场直接张拉到位,不需要... 在国内建成的肋环型索穹顶结构中,多采用调节索长以控制结构性状(力态与形态)的施工方法,而国外更多采用定长索设计与施工。定长索设计是将索头设计为不能调节长度的形式,通过精确设计和控制各索的制作长度,在现场直接张拉到位,不需要反复调节索长,节省人力物力。使用定长索设计与施工,需要首先了解张拉结构中不同索的索长误差对其整体结构预应力态和荷载态的影响,进而依据相关理论确定索长误差控制值。文中针对索长误差的敏感性,设计一个平面为矩形的肋环型索穹顶结构模型,通过试验研究初始索长误差对预应力态的影响,比较不同索的索长误差影响范围及大小的不同,并试验初始索长误差影响与预应力水平的关系。在此基础上,通过试验研究不同荷载工况下初始索长误差对结构荷载态的影响,并进行对比。最后,比较预应力态不同,初始索长误差发生位置不同时,初始索长误差对荷载态的影响。研究成果对索穹顶结构的设计与施工张拉有指导作用。 展开更多
关键词 平面矩形索穹顶 肋环型索穹顶 定长索 索长误差 试验研究
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肋环型索穹顶结构的气动阻尼研究 被引量：2
2
作者 孙旭峰 孙宇坤 董石麟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期37-41,共5页
由于索穹顶是一种具有很强风振敏感性的大跨柔性结构,所以在风振计算中气动阻尼对结构风振响应有着至关重要的影响,研究这一问题的主要途径之一就是从实测数据中有效地识别出气动阻尼并找出气动阻尼比随结构及风激励参数的变化规律。基... 由于索穹顶是一种具有很强风振敏感性的大跨柔性结构,所以在风振计算中气动阻尼对结构风振响应有着至关重要的影响,研究这一问题的主要途径之一就是从实测数据中有效地识别出气动阻尼并找出气动阻尼比随结构及风激励参数的变化规律。基于肋环型索穹顶结构气弹模型风洞试验结构位移及加速度时程数据,联合采用经验模态分解法、改进的随机减量法及H ilbert变换来识别结构的气动阻尼,计算结果表明该方法简便、稳定、有效。应用此识别方法提取气弹试验模型中各测点的低阶气动阻尼比并在此基础上总结了肋环型索穹顶结构中气动阻尼比随风速及风向角等参数的变化规律,为考虑来流与结构耦合时索穹顶结构的风振分析提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 肋环型索穹顶 气动阻尼 经验模态分解 改进的随机减量法 HILBERT变换
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具有荷载缓和功能的肋环型索穹顶结构 被引量：2
3
作者 高博青 吴慧 赵超超 《科技通报》 北大核心 2009年第6期826-830,共5页
为了提高索穹顶结构的抗灾害性荷载能力,本文基于荷载缓和体系的思想,提出了一种缓和装置,并将荷载缓和刚度单元应用于肋环型索穹顶结构中。以一个跨度为50 m的肋环型索穹顶结构为例,将缓和装置设置在外两圈脊索、斜索及外三圈环索共7... 为了提高索穹顶结构的抗灾害性荷载能力,本文基于荷载缓和体系的思想,提出了一种缓和装置,并将荷载缓和刚度单元应用于肋环型索穹顶结构中。以一个跨度为50 m的肋环型索穹顶结构为例,将缓和装置设置在外两圈脊索、斜索及外三圈环索共7个方案,采用有限元法分析了布置方案及荷载缓和刚度K对缓和效果影响。算例表明,在外圈环索和外圈斜索布置缓和装置时内力有较大减少。而结构的荷载缓和效果以及最大挠度都随着荷载缓和装置弹簧刚度系数K的增大而减小。 展开更多
关键词 肋环型索穹顶 荷载缓和 缓和装置布置 特性分析
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肋环型索穹顶结构静力计算的等效平面桁架方法 被引量：1
4
作者 尚仁杰 《钢结构》 2014年第11期10-15,9,共7页
选取轴对称肋环型索穹顶结构的1条肋,用等效径向索代替环向索,将其等效为一次超静定平面桁架结构。选取最内撑杆上端点径向力为约束力,推导力法求解约束力的计算公式;提出小变形时各点位移计算的位移传递法和计算公式;在用力法计算出各... 选取轴对称肋环型索穹顶结构的1条肋,用等效径向索代替环向索,将其等效为一次超静定平面桁架结构。选取最内撑杆上端点径向力为约束力,推导力法求解约束力的计算公式;提出小变形时各点位移计算的位移传递法和计算公式;在用力法计算出各杆件内力后,就可以通过传递矩阵由外到内计算各点的位移值。此外,对初始预应力产生的应力刚化刚度增大和索自重垂度产生的刚度减小进行定性和定量分析。最后,通过一个算例介绍所提方法的计算过程并与有限元计算结果进行比较,验证该方法的正确性和准确性。 展开更多
关键词 索穹顶 肋环型索穹顶 初始预应力 等效平面桁架 位移传递法
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肋环型索穹顶初始预应力分布的快速计算法
5
作者 董石麟 袁行飞 《预应力技术》 2006年第1期13-17,共5页
肋环型索穹顶是美国工程师Geiger根据Fuller的张拉整体结构思想开发的一种新型预张力结构,并最早应用在汉城奥运会的体操馆和击剑馆。考虑到该结构是一种轴对称结构,本文提出了确定初始预应力分布的快速计算法。该法从平面径向桁架节点... 肋环型索穹顶是美国工程师Geiger根据Fuller的张拉整体结构思想开发的一种新型预张力结构,并最早应用在汉城奥运会的体操馆和击剑馆。考虑到该结构是一种轴对称结构,本文提出了确定初始预应力分布的快速计算法。该法从平面径向桁架节点平衡关系入手,推导了不设和设有内拉环的肋环型索穹顶预应力杆内力一般性的计算公式。对特定参数的索穹顶结构还给出了内力计算用表。通过本文提供的分析方法、计算公式和内力计算用表,可方便快速地确定肋环型索穹顶结构的初始预应力分布,为该类结构的进一步设计和力学性能分析提供基础。 展开更多
关键词 索穹顶 肋环型索穹顶 张拉整体 初始预应力
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三铰拉梁式肋环型索穹顶结构受力性能研究 被引量：2
6
作者 罗斌 丁明珉 +2 位作者 潘杰 郭正兴 阮杨捷 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期61-67,137,共8页
按照刚性脊索穹顶结构的思路,将常规肋环型索穹顶中的脊索替换为三铰拉梁,提出了一种三铰拉梁式肋环型索穹顶结构。制作了1个直径为6 m的三铰拉梁式肋环型索穹顶结构模型,对其张拉成型过程和不同静力荷载作用下的结构响应进行了数值模... 按照刚性脊索穹顶结构的思路,将常规肋环型索穹顶中的脊索替换为三铰拉梁,提出了一种三铰拉梁式肋环型索穹顶结构。制作了1个直径为6 m的三铰拉梁式肋环型索穹顶结构模型,对其张拉成型过程和不同静力荷载作用下的结构响应进行了数值模拟和试验研究。结果表明:张拉成型过程中,斜索和环索的索力逐渐增大,拉梁局部变形逐渐减小,结构整体由存在较大平面外偏移的松弛状态逐渐刚化成型;竖向荷载作用下,三铰拉梁式肋环型索穹顶整体变形较小,拉梁中铰局部变形是预应力设计和位移控制的关键;结构整体为柔性空间体系,对非对称荷载作用较为敏感;卸载后,结构可以恢复初始的形状与内力,呈现弹性特征。有限元模型可以较好地模拟结构在张拉成型和加载过程中的位形和受力规律,可用于三铰拉梁式肋环型索穹顶结构的受力性能分析。 展开更多
关键词 肋环型索穹顶 三铰拉梁 张拉施工成型 静力试验 受力性能
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用约束力计算肋环型索穹顶初始预应力的方法 被引量：1
7
作者 尚仁杰 吴向东 《空间结构》 CSCD 北大核心 2015年第3期13-17,共5页
选取轴对称肋环型索穹顶结构的1条肋,用约束力代替多余约束,根据力的平衡,推导了节点之间脊索与斜索共同传递的竖向力及径向水平力计算公式,给出了脊索、斜索、环索和撑杆初始预应力计算公式.本文方法将初始预应力分为两部分:一部分为... 选取轴对称肋环型索穹顶结构的1条肋,用约束力代替多余约束,根据力的平衡,推导了节点之间脊索与斜索共同传递的竖向力及径向水平力计算公式,给出了脊索、斜索、环索和撑杆初始预应力计算公式.本文方法将初始预应力分为两部分:一部分为中心脊索水平约束力为0、竖向荷载下的初始预应力值;一部分为中心脊索水平约束力为P的自平衡预应力.其中,自平衡预应力与P呈线性变化,可以通过提高约束力P提高整个索穹顶结构的初始预应力水平,从而满足各种荷载工况下的受力要求.最后,通过一个算例介绍了本文方法的计算过程并验证了方法的正确性. 展开更多
关键词 索穹顶 肋环型索穹顶 初始预应力 竖向荷载 约束力
原文传递
肋环型逐层双环索穹顶初始预应力快速计算法 被引量：4
8
作者 宋智杰 卓新 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1619-1624,共6页
通过将空间立体结构简化为平面桁架结构,并根据节点受力平衡关系与各索杆平面等效力的关系,分别推导了新型肋环型逐层双环索穹顶结构在不设和设有内拉环时的索杆初始预应力分布的计算公式.利用ANSYS软件建立非线性有限元模型对公式进行... 通过将空间立体结构简化为平面桁架结构,并根据节点受力平衡关系与各索杆平面等效力的关系,分别推导了新型肋环型逐层双环索穹顶结构在不设和设有内拉环时的索杆初始预应力分布的计算公式.利用ANSYS软件建立非线性有限元模型对公式进行了验证,计算结果表明:新型结构快速计算法所得的结果与结构非线性模拟结果吻合良好.因没有考虑模型在施加初始预应力后产生的微小变形,仅在结构顶部索杆内力有微小偏差,说明无须借助结构分析软件进行繁琐的计算,仅利用快速计算法即可完成新型结构初始预应力的设计,且其计算精度满足结构设计的一般精度要求. 展开更多
关键词 肋环型索穹顶 逐层双环索 初始预应力
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