[01230789]弦支穹顶结构体系关键技术研究

1、弦支穹顶结构体系分类的研究从弦支结构体系的本质出发，对弦支结构体系进行了确定的分类。在分类研究的基础上，提出了半索半杆弦支穹顶结构、刚性弦支穹顶结构和外圈加强弦支穹顶结构体系。研发了一种筒壳、撑杆和拉索组成的弦支筒壳结构体系和一种复合楼盖－弦支混凝土集成楼盖，并进行了专利申请。2、基于模型试验和现场实物试验的弦支穹顶结构静力性能研究推导了空间索单元计算公式和环索预应力设定的基本公式，提出了基于改进的张力补偿法的可消除结构对支座的水平推力的弦支穹顶结构放样态张拉控制值的方法。开展了弦支穹顶结构缩尺模型试验和现场实物试验，结构有限元理论分析研究了弦支穹顶结构在荷载作用下良好的承载能力和钢度性能；研究了上层网壳结构刚性对弦支穹顶结构受力性能的影响。3、基于现场实物试验的弦支穹顶结构动力性能研究基于有限元理论，研究了不同结构参数如荷载、矢高、跨度、预应力及支座约束等对结构自振特性的影响。进行了弦支穹顶结构施工过程中的两阶段的现场动力试验，研究了屋面构造对结构自振特性的影响。建立弦支穹顶结构有限元模型，采用时程分析法研究弦支穹顶在脉动风荷载和地震作用下的弦支穹顶结构的动力反应特点。4、弦支穹顶结构的稳定性能研究结合实际工程背景，研究了工程中常用的采用凯威特网格的弦支穹顶的稳定性能，分析了拉索预应力、撑杆长度、结构矢跨比及拉索布置等影响因素对凯威特弦支穹顶结构稳定性能的影响。5、弦支穹顶结构体系施工仿真分析研究了现有弦支穹顶结构的预应力张拉方法及其优缺点，对弦支穹顶结构施工成形过程进行了有限元仿真分析，提出了预应力施工的脚手架二阶平台思想。基于虚拟温度思想和泛函中广义逆的概念，编制了相应的程序，研究了环索与索夹之间的摩擦对预应力分布的影响，并提出多点张拉和超张拉措施来解决摩擦预应力损失的问题。6、预应力钢结构滚动式张拉索节点的研发研究了弦支穹顶结构的索夹节点力学性能，研发了能够克服索与节点的摩擦力导致的索力不均匀的预应力钢结构滚动式张拉索节点。