顺德德胜体育馆含悬挂斗屏索穹顶结构防连续倒塌分析研究

摘要：

顺德德胜体育中心体育馆采用Geiger+Levy型组合方式索穹顶结构体系,平面投影为椭圆形,其中索穹顶长轴方向结构净跨124 m,短轴方向结构净跨105 m,为目前国内封闭金属屋面最大跨度索穹顶结构.为考察含斗屏的索穹顶结构在局部索(杆)破断或松弛后结构力学性能,采用有限元非线性动力分析方法进行断索(杆)或松弛下的连续倒塌分析.从构件层面和结构体系层面阐述索穹顶结构倒塌失效准则,最终确定以变形标准和破坏后剩余构件塑性铰开展机制的结构体系层面为倒塌失效准则,首先以受力较大的第3圈环索及相关斜索和撑杆的关键构件破断为例,进行含重型斗屏和不含重型斗屏计算模型的非线性动力连续倒塌分析,比较两种工况下倒塌过程的力学性能差异;其次在含重型斗屏的基础上进行不同位置的单根索(杆)或多根索(杆)的非线性动力断索(杆)分析,比较不同部位关键构件在结构体系中的力学作用;最后在含重型斗屏计算模型的基础上进行不同部位的索力松弛分析,考察不同部位索构件在不同程度松弛过程中结构的力学响应.计算结果表明:采用Geiger+Levy型组合方式索穹顶结构具有良好的抗连续倒塌能力,悬挂斗屏作为集中悬挂质量对断索后结构动力响应具有一定的影响;通过考虑不同位置的断索分析,发现环索对结构的影响最大,且环索破断后结构仍具有良好的防连续倒塌能力,并提出了在实际工程设计中可采用双索或四索的设计思路来提高环索的防连续倒塌能力,提高结构在偶然荷载下的结构安全储备.

关键词：索穹顶、抗连续倒塌、索松弛、斗屏、非线性动力分析

所属期刊栏目：37

分类号：TU375.4;U442.55;P315.9

在线出版日期：2022-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：21-30