索穹頂結(jié)構(gòu)施工全過(guò)程研究.pdf

1、中國(guó)圖書分類號(hào)：TU393.3國(guó)際圖書分類號(hào)：624.014工學(xué)碩士學(xué)位論文索穹頂結(jié)構(gòu)施工全過(guò)程研究碩士研究生：劉璐導(dǎo)師：沈世釗教授副導(dǎo)師：范峰教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程所在單位：土木工程學(xué)院答辯日期：2008年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要摘要索穹頂結(jié)構(gòu)是由索、桿及膜組成的新型預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)，是一種受力合理、效率極高的結(jié)構(gòu)形式，具有自重輕、跨度大及建筑造型豐富等特點(diǎn)。目前國(guó)際上實(shí)現(xiàn)的索穹頂結(jié)構(gòu)體系有Ge

2、iger型和Levy型兩種，代表建筑分別為1988年漢城奧運(yùn)會(huì)體操館和1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)主場(chǎng)館喬治亞穹頂。目前，制約索穹頂發(fā)展的重要因素之一便是它復(fù)雜的施工過(guò)程。這種結(jié)構(gòu)成形后的力學(xué)性能由施工過(guò)程決定，所以需對(duì)其進(jìn)行精確的施工控制以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，由于施工過(guò)程中復(fù)雜的力學(xué)變化，使得這種結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件最大內(nèi)力產(chǎn)生在施工的某一階段，而非設(shè)計(jì)態(tài)，所以有必要進(jìn)行施工全過(guò)程研究，以考察構(gòu)件在施工過(guò)程中的內(nèi)力響應(yīng)規(guī)律。首先，本文在閱讀大量國(guó)

3、內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要回顧了索穹頂結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史、國(guó)內(nèi)外工程應(yīng)用實(shí)例及研究現(xiàn)狀，包括形態(tài)分析、靜動(dòng)力性能研究、模型試驗(yàn)研究以及施工研究。其次，分別詳細(xì)介紹了漢城奧運(yùn)會(huì)體育館和亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)喬治亞穹頂兩座索穹頂結(jié)構(gòu)的具體施工過(guò)程，包括施工順序、施工方法以及一些細(xì)部構(gòu)造，總結(jié)了目前存在于索穹頂施工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)以及急需解決的問(wèn)題，提出自已的建議并指出施工全過(guò)程研究的必要性。再次，研究了索穹頂結(jié)構(gòu)施工全過(guò)程模擬方法。包括索穹頂結(jié)構(gòu)的形態(tài)

4、分析和施工過(guò)程模擬方法。通過(guò)形態(tài)分析，得到了設(shè)計(jì)成形態(tài)，從設(shè)計(jì)態(tài)出發(fā)，采用倒裝分析的模擬方法，借助ANSYS中的生死單元實(shí)現(xiàn)索穹頂結(jié)構(gòu)全過(guò)程的施工再現(xiàn)。本文以代表了未來(lái)索穹頂結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向的Levy體系為對(duì)象，分析了張拉斜索和張拉環(huán)索兩種施工方案，針對(duì)兩種方案，展開(kāi)了較大規(guī)模的參數(shù)化研究，從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面考察了構(gòu)件最大內(nèi)力在施工全過(guò)程的響應(yīng)規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，對(duì)比了兩種張拉方案中張拉力和構(gòu)件最大內(nèi)力響應(yīng)，與此同時(shí)，綜合考慮了施工周期、