大跨度矩形鋼管單層球殼鋼結構應用與研究.pdf

1、大跨空間結構是目前發(fā)展最快的結構類型。大跨度建筑及作為其核心的空間結構技術的發(fā)展狀況是代表一個國家建筑科技水平的重要標志之一。大跨度空間網殼結構是曲面型的網格結構，兼有桿系結構和薄殼結構的固有特性，具有受力合理，覆蓋跨度大，剛度大、自重輕、造型豐富美觀，綜合技術經濟指標好的特點，是大跨度大空間結構的主要結構形式之一，有的廣闊發(fā)展前景。而矩形鋼管單層球殼鋼結構厚度較薄，具有簡潔通透、節(jié)省投資等優(yōu)點。 上海國際會議中心球體工程，采用

2、單層矩形鋼管網殼鋼結構形式，建造了直徑分別為50m和38m的鋼結構玻璃幕墻球體，這種大跨度的單層球殼鋼結構的穩(wěn)定性分析，是該工程的重點和難點。本文采用先進的理論分析軟件與縮尺模型實驗相結合的研究方法，對直徑達到50m的矩形鋼管單層鋼球殼體結構進行了分析研究，表明結構幾何非線性對整體穩(wěn)定性的重要作用。 鑒于我國目前有關單層網殼結構工程的設計和施工規(guī)范還處于初步探索實施階段，所以本工程的結構計算沒有準確的現成公式。在網殼結構中通常有

3、兩種類型的非線性。一種是屬于材料非線性，另一種是屬于幾何非線性。本課題中，單層網殼屬典型的幾何非線性結構，主要考慮了結構的幾何非線性的原因是材料控制在彈性受荷范圍以內。 為了印證理論分析和計算的正確可靠性，在同濟大學結構工程與防災研究所結構試驗室進行了一系列縮尺模型的模擬加載試驗，通過試驗研究結構的幾何非線性程度，以確認結構分析的準確性。試驗表明，模型結構反應都處于彈性范圍內，構件測點的應力都小于鋼材設計強度。 本文結合