圆柱面弦支穹顶Levy型与无环索型索系性能对比研究
引用文献：
李宏胜 薛素铎 吴逸枫 刘人杰 李雄彦 付力. 圆柱面弦支穹顶Levy型与无环索型索系性能对比研究[J]. 建筑结构，2022，48（01）：41-48，69.
LI Hongsheng XUE Suduo WU Yifeng LIU Renjie LI Xiongyan FU Li. Comparative study on the performance of Levy type and loop-free type cable-strut system of cylindrical suspen-dome[J]. Building Structure，2022,48（01）：41-48，69.
摘要：针对温州某体育馆圆柱面弦支穹顶屋盖结构的索系选型，建立了Levy型索系方案和无环索型索系方案。探讨了两种方案的建筑美感，比较了两种方案的经济指标。采用MIDAS Gen软件建立模型分析结构在静力荷载作用下的杆件内力、节点位移和上部网壳应力，探讨了两种方案的结构刚度和索力分布特点。采用弧长法进行荷载-位移全过程分析，探讨了两种方案的静力承载力和破坏模式。基于拆除构件法分析了结构断索后的响应，探讨了两种方案的抗连续倒塌性能。结果表明：无环索方案在经济指标方面优于Levy型方案；两种方案的静力破坏模式均为强度破坏，但无环索方案的承载力较大。无环索方案的结构刚度更大、索力较低且每层索力分布均匀，上部网壳应力更小；两种方案在断索后均未发生连续倒塌，Levy型方案在环索局部破断后结构刚度下降较大，索力损失较多，无环索方案发生内力重分布且索力损失不明显，抗连续倒塌性能好于Levy型方案。
关键词：大跨空间结构；弦支穹顶结构；圆柱面弦支穹顶结构；无环索弦支穹顶结构；拆除构件法
基金：山东省自然科学基金青年项目(ZR201911030049)；国家自然科学基金面上项目(51778017)。
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Comparative study on the performance of Levy type and loop-free type cable-strut system of cylindrical suspen-dome
Abstract: Aiming at designing the cable-strut system of the cylindrical suspen-dome roof structure in a gymnasium in Wenzhou, a Levy type scheme and a loop-free type cable-strut scheme were proposed. The architectural beauty of the two schemes was discussed. The economic indicators were compared. The MIDAS Gen software was used to establish a model to analyze the component internal force, joint displacement and stress of upper reticulated shell under the static load actions, and the structure stiffness and cable force distribution characteristics were discussed. The load-displacement analysis was carried out by the arc length method, and the static bearing capacity and failure mode of the two schemes were discussed. Based on the dismantling component method, the response of the structure after cable breaking was analyzed, and the progressive collapse resistance was discussed. The results show that the loop-free type scheme is better than the Lery type scheme in terms of the economic factors. The static failure modes of the two schemes are both strength failure. The carrying capacity of the loop-free type scheme is relatively larger. The loop-free type scheme has greater structural rigidity, lower cable forces and uniform cable force distribution in each layer, and its stress of upper reticulated shell is smaller. There is no progressive collapse in two schemes after the cable breaking. The Levy type scheme has a significant reduction in structural rigidity after the loop cable is partially broken, and has cable force loss. The internal force of the loop-free type structure is redistributed and the loss of cable force is not obvious, and it has better progressive collapse resistance performance than Levy type scheme.
Keywords: large-span spatial structure; suspen-dome structure; cylindrical suspen-dome structure; loop-free type suspen-dome structure; dimantling component method
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