索膜结构挑蓬设计及膜结构事故分析.pdf

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索膜结构挑蓬设计及膜结构事故分析摘要索膜结构体育场挑篷是一种不同于传统结构的挑篷结构形式,由于其独特新颖、优美丰富的造型而越来越得到广泛的应用。并且它打破了以往“先建筑,后结构”的设计过程,结构工程师一开始就直接参与到建筑的选型过程中来。索膜结构挑蓬的设计过程大致可以分为四个阶段。第一阶段是找形设计阶段,即满足索膜初始张力平衡条件,同时接近设计者预想的曲面形状的求解过程;第二阶段是荷载分析阶段,即由初始形态设计的曲面形式,在各种外荷载作用下求解其变形、索膜内力的过程;第三个阶段是裁剪分析阶段,即生成平面膜材的裁剪下料图;第四个阶段是将上部索膜结构在外荷载作用下输出反力施加在下部钢结构上进行校核。本文推导了用力密度法进行索膜结构形状确定的理论公式。并且通过力密度法对某体育场司令台挑蓬进行形态分析,然后在此基础上运用非线性有限元法进行荷载分析。总结了膜结构撕裂事故的各种原因,并对膜结构通病及一些工程破损、破坏事故进行了分析。对一膜结构工程事故进行了研究,比较了实际结构与原设计结构在相同风荷载下的受力情况,得出了膜面可能导致撕裂的原因。设计了四种破损部分膜结构的加固方案,并且进行了比较,得出了最为优越的加固结构。对加固结构抗风索在不同预应力下进行受力比较,发现了一些规律。关键词:索膜结构挑蓬、找形、荷载分析、力密度、工程事故、抗风索浙江大学硕士论文
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第一章绪论前言体育建筑是体育运动的服务设施,其发展受到社会经济、政治、科技水平等诸多因素的影响,体育建筑的兴衰也是各历史时期政治经济是否兴旺发达以及国力强弱的标志。人类初期体育活动的是为猎取更多的猎物以求生存,随着社会生产力的发展和科技文化水平的进步,人类从事体育活动的目的开始与社会、宗教、政治军事、文化艺术活动等紧密结合在一起。体育场系指能进行多种特定体育项目比赛的综合性体育运动场所。体育场起源于古希腊,也被称为竞技场,当时主要是为了举行宗教庆典或者满足观赏格斗要求而修建的活动场地。最早的体育场可以追溯到公元甑墓畔@鞍铝制パ翘逵。浦斯神庙逐渐形成,叮容纳万人。在神庙的西北角还设有健身房、训练场、风雨跑道等,其规模之大。设施之全在古代是首屈一指的,足见古希腊的强盛。保留至今相对最为完整的古代体育场是古罗马时期修建的马罗考罗索姆竞技场。该竞技场建筑平面长轴,短轴,场地长轴讨,建筑高度达.//殴壑谧枭⑼ǖ觯扇菽晒壑万人。马罗考罗索姆竞技场以其高超的建造技术和巨大的工程难度成为古罗马的杰作。我国体育建筑的发展主要在新中国建国以后,国家以“发展体育事业,增强人民体质”为目标,广泛开展群众性体育活动和组织各专业性运动队,从而推动了体育设施的完善,一座座体育场馆在各省市拔地而起。据不完全统计,我国当前有人型体育场⋯‘百六十余座,其中容纳人数超过一万人的有近四十座。随着年北京奥运会的申办成功,以及对不久的将来申办世界杯的展望,亚运会,全运会,城运会,大运会,残运会等的举办,都将推动各城市体育建筑的兴建,体育场的建设必将在我国掀起一个新的高潮。例如,为了迎接年全国大学生运动会的召开,在广州大学城要兴建鎏逵个体育场。早期的体育场都没有挑篷,如洛杉矶奥运会主会场,莫斯科奥运会主会场。即便建有挑篷,其形式也相对简单,如年在柏林举办奥运会时的体育场挑篷,其结构为螺栓球平板网架。而逐渐挑篷结构从无到有,从小浙江大学硬士论文
√襞竦奶氐恪】悬挑到大悬挑,从单一结构形式发展到组合杂交结构,通过各种结构的杂交组合,构造出新的体系,目前越来越多的体育场设置了挑篷,而其巨大的形状、起伏的处理和用材的不同,往往成为不同体育场的标志。体育场挑篷由于使用功能的要求,一般需要较大体量,覆盖面积需几万平方米绫.,同时由于悬挑的特点,受力状况和布置受到很多限制,同时结构大多呈空间状态。对体育场挑篷结构大致可归纳出以下几个特点:⒋犹逵〗ㄖ谋旧砝纯矗问健⒅掷喾倍啵⒂虢峁构叵得芮小⒋硬牧系挠τ媒嵌壤纯矗稍缦鹊幕炷两峁狗⒄刮8纸峁梗傻颓慷雀址展到应用高强度拉索。⒋咏峁棺槌衫纯矗稍缙诘募虻ス辜鹊狡矫娼峁梗善桨逍屯芊⒄沟网壳结构,.。⒋咏ㄖ闹匾P岳纯矗逵√襞裢且桓龀鞘械谋曛拘越ㄖ蕴嵘个城市乃至一个国家起着一定作用,同时设计该种建筑已成为一个国家建筑水平的集中体现,因此重要的体育场设计往往有多个国家的公司参与竞争。表国内外体育场的面积指标名称建造年代观众人数建筑面积/座北京丁人体育场广州天河体育场山东体育中心体育场北京国奥体育场北京丰台体育场成都体育场深圳体育场石家庄裕彤体育场上海体育场广卅『奥林匹克体育场浙