弦支穹顶结构研究综述

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1、建筑结构学报(增刊1)JournalofBuildingStructures(SupplementaryIssue1)弦支穹顶结构研究综述陈志华，刘红波，王小盾，周婷(天津大学建筑工程学院，天津300072)摘要:弦支穹顶结构是在克服了单层网壳和索穹顶结构的缺点，继承了其优点的基础上发展起来的，并被广泛认可和应用的一种新型预应力大跨度结构体系。在分析提出背景和力学原理的基础上，简述了国内外对弦支穹顶结构形态分析、优化设计、静动力性能和施工控制理论等方面的研究现状，并对其各种研究方法的特点进行了分析总结;介绍了天保中心大堂屋盖、20

2、08奥运会羽毛球馆、济南奥体中心体育馆等典型弦支穹顶工程应用;提出了温度效应研究、考虑索撑节点滑移摩擦的动力反应分析、索力的测试及其补偿技术、超大跨度弦支穹顶设计理论等5项亟待解决关键课题，为进一步研究其结构性能和施工控制值理论创造了一定的条件和提供资料参考。关键词:弦支穹顶;力学原理;研究现状;工程应用中图分类号:TU393．3TU318文献标志码:AReviewandforecastofsuspendomestructuresCHENZhihua，LIUHongbo，WANGXiaodun，ZHOUTing(SchoolofC

3、ivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract:Afterovercomingthedisadvantagesandkeepingtheadvantagesofsinglelayerlatticedshellandcabledome，thesuspendomestructuresarewidelyacceptedandappliedinengineeringpracticeasanewkindofpre-stressedlong-spanspatials

4、tructures．Basedontheanalysisofthebackgorundandmechanicalprinciple，thestateoftheartofsuspendomesarereviewed，includingform-findinganalysis，optimizationdesign，staticanddynamicbehaviors，constructioncontroltheoryetc．，andthecharacteristicsofpossibleresearchmethodswerealsoan

5、alyed．Theoverviewsofsometypicalprojects，suchasroofstructuresofTianbaoCenter，thebadmintongymnasiumfor2008OlympicGames，thegymnasiumofJinancityandsoon．Fivekeyproblemsneededtobesolvedarepresentedinthispaper:dynamicanalysisconsideringthefrictionbetweencableandjoints，thetem

6、pertureeffects，testingandcompensationtechniqueofthecableforce，designtheoryoflargelong-spansuspendomeetc．，whichwillbeanimportantrefernceforlaterdesignandresearchofsupendomestructures．Keywords:suspendome;mechanicalprinciple;researchstate;engineeringapplication服了壳外刚度弱的缺点

7、，其对初始缺陷的影响不再敏0引言感，结构的稳定性得到了较大提高，但是双层网壳杆件稠密，随着跨度的增大，自重会导致周边环梁产生更大随着社会的进步和人们生活水平的提高，对大跨的拉力，用钢指标及工程造价较高。度空间的需求也日益增加。单层网壳依靠自身造型优80年代，美国的Geiger和Levy基于Fuller的张美、技术成熟和施工方便等优点，在中小跨度的工程中拉整体概念，提出了索穹顶结构体系，这种结构是目广泛应用，但是其壳外刚度较弱，结构对初始缺陷非常前最合理、最轻型的大跨度结构体系，具有构思简敏感，使得稳定性成为设计的控制因素，而且单层

8、网壳单、形式简捷、结构性能优越等特点，最具代表性的对支座有较大的水平推力，因此其在大跨度结构中应例子是GeogiaDome，其跨度超过200m，用钢量却不［1］2用受到一定的限制。与单层网壳相比，双层网壳克足30kg/m。但是索穹顶结构必须借助预应