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索穹頂膜結構的難點

1，索穹頂采用連續(xù)焊接不銹鋼金屬屋面的變形控制

綜合體育館屋蓋形態(tài)為類橢圓形，長軸與短軸受力不均勻導致環(huán)索索力不均勻，同時屋面脊索長短向豎向變形不一致帶來的金屬屋面檁條的相對變形控制及環(huán)向主檁條的局部應力集中，通過調整索力和將內拉環(huán)形態(tài)調整為與外壓環(huán)一致性來解決索力不均勻問題。調整索力控制相鄰撐桿的相對變形外，同時徑向主檁條采用鉸接方式、環(huán)向主檁條在長短軸交接部位采用“可呼吸”滑動方式解決不均勻變形造成的影響；施工措施上采用對稱、均勻分布的施工順序避免集中堆載；從而達到控制金屬屋面的變形和避免環(huán)向主檁條的局部應力集中。

2， 含剛性內拉環(huán)的封閉式索穹頂結構的成形

索穹頂結構作為全張力體系，其結構成形是一個動態(tài)的施工過程，結構內部會出現(xiàn)超大位移，過程中結構位形、剛度、荷載、內力、邊界都不斷變化。索穹頂結構總體施工方案包含鋼構拼裝、內拉環(huán)及拉索、撐桿安裝等步驟。以前，索穹頂結構的施工多采用高空散裝法，即搭設胎架、高空拼裝并張拉，該方法費時費力；隨著非線性動力有限元分析和張拉同步控制技術的發(fā)展，實現(xiàn)了地面拼裝、高空張拉，這成為索穹頂?shù)却罂缈臻g索結構施工的有效方法。對于含剛性內拉環(huán)的封閉式索穹頂結構，由于內拉環(huán)與外壓環(huán)的距離遠且內拉環(huán)重量大，在施工過程中僅考慮外圍牽引提升時，牽引提升力將會很大，且容易對完成態(tài)結構的形態(tài)與內力產生影響，因此一般采用“內環(huán)豎向提升+索桿系斜向牽引提升交替”的施工方法，有效解決了外環(huán)工裝索牽引提升力很大的問題。