2008奧運(yùn)羽毛球館新型弦支穹頂結(jié)構(gòu)施工模擬及相關(guān)影響因素分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,各類工程建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模日益擴(kuò)大,重大工程項(xiàng)目包括高聳結(jié)構(gòu)、大跨結(jié)構(gòu)、超高層結(jié)構(gòu)以及一些大型復(fù)雜異形結(jié)構(gòu)等日益增多,適應(yīng)工程實(shí)際需要的各種新型的結(jié)構(gòu)形式也如雨后春筍。弦支穹頂結(jié)構(gòu)是預(yù)應(yīng)力技術(shù)與空間結(jié)構(gòu)體系相結(jié)合而衍生出來的新的結(jié)構(gòu)形式,具有良好的受力性能。 與此同時(shí),弦支穹頂結(jié)構(gòu)工程規(guī)模的擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)體系的復(fù)雜帶來了施工過程的復(fù)雜性和安全性問題。目前,科研人員對此類結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)及施工過程中表現(xiàn)出的諸多力學(xué)問題

2、越來越重視,施工過程分析己成為結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。2008奧運(yùn)羽毛球館是目前世界上跨度最大的弦支穹頂結(jié)構(gòu),理論研究和體系創(chuàng)新要求高,施工難度大。本文重點(diǎn)將理論和技術(shù)創(chuàng)新與奧運(yùn)重大工程建設(shè)需要相結(jié)合。 本文總結(jié)了弦支穹頂結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和國內(nèi)外研究成果。介紹了弦支穹頂結(jié)構(gòu)施工過程中采用的非線性有限元理論和求解方法。以2008年奧運(yùn)會(huì)羽毛球館比賽館屋蓋新型弦支穹頂結(jié)構(gòu)和一個(gè)自建計(jì)算模型為模擬分析對象,分別用有限元分析軟件ANS

3、YS和結(jié)構(gòu)有限元設(shè)計(jì)研究分析軟件MIDAS對上述兩個(gè)模型進(jìn)行有限元分析模擬?？紤]施工過程中結(jié)構(gòu)支座約束條件、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力和網(wǎng)殼焊接空心球節(jié)點(diǎn)剛度和剛域?qū)Y(jié)構(gòu)起拱值和內(nèi)力的影響。 通過對模擬分析所得的結(jié)果對比分析可知,弦支穹頂結(jié)構(gòu)在施工過程中對邊界支座約束條件要求較低；由于弦支穹頂結(jié)構(gòu)屬于大跨度空間鋼結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)本身對溫度反應(yīng)比較敏感,因此結(jié)構(gòu)在焊接殘余應(yīng)力的影響下,施工過程中結(jié)構(gòu)起拱值和桿件內(nèi)力均發(fā)生了很大的變化；焊接球節(jié)