文档介绍：第九属全国现代结构I程学术研讨会济南奥体中心体育馆弦支穹顶结构分析与试验研究董石麟1,袁行飞1,郭佳民1 2,张志宏2,傅学怡 f1*Ⅱ^}i目镕*日R十。一nH 3[0058:2十t目K(*w)女*|目#H&日.±*200235) 提要:。、横巷分析和稳定性分析。为进一步验证其结构性能, 设计制作了跨度为8m的缩尺模型,并开展了施1张拉模拟、。关键诃:弦支穹顶,,模型试验一、引言济南奥体中心为2009年第十一届全国运动会比赛场地。 03万廿,包括热身馆、训练馆和主馆三部分(见图1)。体育馆主馆(简称体育馆) 观众厅规模为13万^座,屋盖部分跨度122m,矢高12 。固1体育馆总布局热身馆体育馆主馆训练馆弦支穹顶是由日本法政大学川口卫教授将张拉整体的思路应用于单层球面阿壳而形成的一种新型杂交空间结构体系”1。通过在网壳下部设置索杆体系可改善单层球面网壳结构的稳定性,同时可减少支座水平推力口】。作为一种新型结构形式,弦支穹顶的出现得到了国内外研究人员和工程设计人员的广泛关注。对这结构体系的静动力性能研究也已全面展开,并取得一系列成果”“。但已有的工程应用一般跨度小于 lOOm,且太多局限于30--60m小跨度和单一弦立型式。考虑到济南全运会体育馆跨度大(超过lOOm), 霞要性系数高,浙扛大学空问结构研究中心联台中建国际(深圳)设计顾问有限公司对该体育馆弦支穹顶进行了结构形体、受力性能以及模型试验研究4】,为实现结构安全、叮靠、美观、经济设计提供理论依据和技术支持。基金项日:国家自然科学基金重点项目(50638050 第九届全国现代结构工程学术研讨会二、方案比较弦支穹顶结构由上部单层网壳和下部索杆体系组成。单层网壳网格的合理划分和下部索杆的合理布置是获得良好结构性能的重要保证。常用的单层网壳有葵花型、肋环型与Keiwitt型等。弦支体系又可以分为肋环型和葵花型等。考虑到本工程弦支穹顶支撑在36个钢筋混凝土柱上,且屋盖跨度达122m,如采用单一的网壳形式会导致网格划分极不均匀,因此单层网壳选用不同型式的组合为最优。又因体育场内建筑视觉要求,尽可能布置肋环型的斜索和竖杆,以达到观众席内上空结构简洁、通透的效果。根据上述要求, 并结合36个支撑柱位置,提出图2所示四种方案,其中单层网壳为Kiewitt型和葵花型混合方式,弦支体系以肋环型为主,布置2或3道环索,结合上部网格局部布置Y型斜索【9】。对各方案结构稳定性能进行了初步研究,考虑几何非线性及1/300跨度的初始缺陷,网壳杆件截面采用母35l×12。由表1可见方案一、三能满足结构稳定性要求,方案二、四稳定系数小于5,不能满足要求,需增大杆件截面或提高预应力水平来提高结构的稳定性能。(a)方案一(b)方案二(c)方案三(d)方案四图2各方案平面图(图中大圆点表示柱支撑位置,小圆点表示竖杆) 表1方案一技术指标三、结构分析(一)结构构成综合考虑上述方案技术指标以及建筑要求,最后确定本工程弦支穹顶网壳部