资源描述：
《索穹顶结构的研究现状与展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、索穹顶结构的研究现状与展望第7卷第6期2007年12月金华职业技术学院VoL7No.6Dec.2007索穹顶结构的研究现状与展望王永,龙谋识(中国矿业大学，江苏徐州221008)摘要:阐述了索穹顶结构的发展历程及结构特点•就其发展现状及口前取得的成果作了简要的论述，主要集中在索穹顶结构的找形分析，受力分析及施工方法等几个方面•目前，许多重要的研究领域如结构预应力模态及优化设计,极限承载能力，抗风和抗震性能等方面的研究述需要深入.关键词:结构特点:受力分析;发展前景中图分类号:TU39文献标识码:A文章编号:1671—3699(2007)06—0025-
2、05TheSummarizeofCableDomeSystermWANGYong,RongMou〜shi.(ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221008,China)Abstract:Thispaperexpatiatesthedevelopedcoupeandstructuretrait,brieflydiscussingthestatusinquoandpresentoutcome,itconcentratesontheaspectsofshaping,forcedanalyses,constr
3、uctionmethodetc.Atthepresent,lotsofimportantresearchfieldssuchasmodalsandoptimizedesigningofpre-stressstructure,utmostbearingcapacity,windandearthquakeresistingperformanceneedtodomoreWOrk・Keywords:structuretrait;forcedanalysis;developingforeground1索穹顶结构的发展历程和结构特点1.1索穹顶结构的发展历程索穹顶
4、结构是20世纪末发展起来的一种大跨度空间结构，属张拉整体体系.索穹顶屮压杆少而短,结构效率极高，其外形类似穹顶,而主要构件系钢索，故命名为索穹顶•屋面使用薄膜材料，所以结构自重很轻.且结构单位面积的平均重量和平均造价不会随结构跨度的增大而明显增加•因此，该结构形式非常适合于超大跨度建筑的屋盖设计f]-21.1962年，着名建筑大师富勒在他的专利中提出了一种由三角形网格的索网和嵌于其问的部分压杆构成张拉整体结构的思想•到了80年代，美国着名结构工程师盖格尔发展了富勒的张拉整体结构的拓扑形式•构造出一种用连续受拉索和不连续受压桅杆组成的预应力空问结构体系，
5、并首次将这种结构形式应用于1988年汉城奥运会体操馆和击剑馆的建设.此后，美国工程师列维又对盖格尔索穹顶中索网平面内刚度不足和易失稳的特点进行了改进•消除了结构内部存在的机构，并取消起稳定作用的谷索，成功设计了1996年亚特兰大奥运会的主体育馆佐治亚穹顶•这两种具有代表性的索穹顶结构的建造.展示了这种新型结构的独特魅力，引起了世界各国工程界和学术界的广泛关注.1.2索穹顶体系的结构特点索穹顶结构兼有穹顶和索结构的工作机理及特点，结构处于连续张力状态，从而使”压力成张力海洋中的孤岛”（富勒）.与索结构一样,索穹顶的刚度主要靠预应力提供.结构几乎不存在自然
6、刚度.因此,结构的形状，刚度与预应力分布及大小密切相关.索穹顶的分析和设计主要基于形态分析理论，只有找到结构的合理形态才能有良好的工作性能.作为一种自平衡体系，它在结构成型过程中不断自平衡•在荷载态，立柱下端的环索和支承结构屮的钢筋混凝土环梁或环形立体钢构架均是自平衡构件•结构加载后，特别是在非对称荷载作用下，结收稿FI期:2007—08—20作者简介:王永（1981一），男，汉族，江苏徐州人冲国矿业大学建筑T程学院硕士研究生.张雷（1982—），男，汉族，江苏徐州人，江苏省徐州市铜山县建筑设计院助理T程师.26金华职业技术学院构产生变形，同时其刚度也
7、发生了变化，当卸载后，结构的形状，位置，刚度均不能完全恢复.就施工过程而言，索穹顶的成型过程就是施工过程，结构在安装过程中同时完成了预应力及结构成型嘲.2索穹顶结构的分类2」按网格组成分2.1.1盖格体系索穹顶盖格体系f图1）又称肋环型网格索穹顶,为美国盖格于1986年提出•其代表建筑为1988年汉城奥运会体育馆和击剑馆•这种结构由连续拉索和不连续的受压立柱构成，由预应力提供刚度且与外环梁起组成自平衡结构•荷载均从中央的张力环，通过系列的脊索，张力索和斜索传递至周边的压力环•该体系具有结构简单，施工容易,且对施工误差不皱感等优点•但由于其几何形状类似平
8、面桁架，体系平面刚度较小,口该体系内部存在机构，当荷载达到一定程度时，结构会出现分枝点失稳［6
