【摘 要】
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提出一种新型葵花三撑杆Ⅱ型索穹顶的结构构形,该结构不沿用Fuller“拉索海洋与压杆孤岛”传统意义上张拉整体构想,而是在下弦节点处采用了3根撑杆交汇的布置方案(Ⅱ型),可使
【机 构】
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浙江大学空间结构研究中心,浙江杭州310058;浙江省空间结构重点实验室,浙江杭州310058
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提出一种新型葵花三撑杆Ⅱ型索穹顶的结构构形,该结构不沿用Fuller“拉索海洋与压杆孤岛”传统意义上张拉整体构想,而是在下弦节点处采用了3根撑杆交汇的布置方案(Ⅱ型),可使一道环索管辖两圈脊索,上弦网格数不变时斜索和环索可减少一半,提高张拉施工便易性,并改善局部及整体结构的稳定性.根据节点平衡方程,推导了葵花三撑杆Ⅱ型索穹顶预应力态索杆内力的一般计算公式.详细分析了多个设计参数对索穹顶预张力分布和结构性能的影响,并就参数的敏感性通过算例作了定性比较,以了解索穹顶预应力分布规律和力学特性.以约束条件的形式考虑了结构的刚度、稳定性和承载力的要求以及预应力水平的附加成本,将索杆质量比纳入经济指标目标函数的考量,采用遗传算法对100 m跨度的葵花三撑杆Ⅱ型索穹顶进行了优化设计,给出了结构高度等主要设计参数的取值建议.分析结果表明,这种新型索穹顶相比传统索穹顶可有效降低索杆比例,具有优越的技术经济指标.
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