北方學(xué)院體育館弦支穹頂施工全過程分析及節(jié)點研究.pdf

1、北方學(xué)院體育館弦支穹頂施工全過程分析北方學(xué)院體育館弦支穹頂施工全過程分析及節(jié)點研究及節(jié)點研究StudyonthewholeprocessofconstructionthejointofNthUniversityGymnasiumsuspendome學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程作者姓名：方至煒指導(dǎo)教師：王小盾副教授陳志華教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一六年十一月I摘要隨著建筑空間對跨度的需求與日俱增，空間結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生。新型的復(fù)合空間結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)

2、的發(fā)展趨勢，弦支穹頂結(jié)構(gòu)是將網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和張拉整體結(jié)構(gòu)合二為一而誕生，是現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)的一個典型。目前國內(nèi)外專家學(xué)者對此種結(jié)構(gòu)體系研究的主要集中于弦支穹頂?shù)氖┕み^程控制、溫度效應(yīng)、關(guān)鍵節(jié)點設(shè)計等方面。本文以2022年北京冬奧會場館——北方學(xué)院體育館弦支穹頂工程為背景，基于研讀國內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合實際工程鋼結(jié)構(gòu)深化和施工中遇到的問題，對施工過程溫度效應(yīng)、預(yù)應(yīng)力張拉過程受不同支座約束條件的影響以及撐桿上節(jié)點的構(gòu)造優(yōu)化等方面展開了深入細(xì)致的研究

3、和分析，具體內(nèi)容如下：結(jié)合本工程特點，進(jìn)行了上部網(wǎng)殼的安裝方案比選、預(yù)應(yīng)力張拉方案比選，確定了結(jié)構(gòu)的總體施工方案，為工程施工奠定基礎(chǔ)。研究了弦支穹頂拉索張拉施工過程的溫度效應(yīng)。探討了拉索張拉施工受溫度作用的影響，提出了一種既能考慮施工過程溫度變化，又能計及分階段施工、臨時支承下張拉在內(nèi)的弦支穹頂預(yù)應(yīng)力張拉施工全過程分析方法。研究表明，日溫差較大地區(qū)，應(yīng)考慮溫度作用對結(jié)構(gòu)張拉施工及結(jié)構(gòu)性能的影響。研究了弦支穹頂預(yù)應(yīng)力張拉施工受不同支座約束

4、條件的影響。通過對不同支座約束條件下的弦支穹頂進(jìn)行拉索張拉施工模擬，跟蹤并對比分析結(jié)構(gòu)在預(yù)應(yīng)力張拉施工過程中的各項參數(shù)，確定最佳約束條件。結(jié)果表明，預(yù)應(yīng)力張拉施工時釋放支座徑向約束對結(jié)構(gòu)更有利。對弦支穹頂撐桿上節(jié)點的構(gòu)造進(jìn)行了優(yōu)化與分析。首先優(yōu)化了撐桿上節(jié)點的構(gòu)造，并在設(shè)計使用狀態(tài)和極限承載狀態(tài)下，對構(gòu)造優(yōu)化前后節(jié)點的各項力學(xué)性能進(jìn)行了詳細(xì)的對比與分析。研究表明，耳板貫通形式的撐桿上節(jié)點對拉桿拉力的傳遞更加可靠。本文解決了本工程施工過程