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          膜結構看臺頂棚結構設計之特點詳述

          ?  某體育場膜結構看臺下部主體采用了鋼筋混凝土框架的結構,東西兩側頂棚采用空間桁架結構體系。頂棚徑向采用三角形空間懸挑桁架,為減小檁條跨度,在各棉主桁架之間設1道平面桁架;沿環向布置3道空間次桁架,同時在桁架上弦設置一定數量的水平交叉支撐,以保證主桁架的平面外穩定。該結構的特點是:

            (1)體系構成合理,傳力途徑明確。由主桁架、交叉支撐和環向桁架組成的剛性子結構構成了完整的結構體系,能夠承擔豎向荷載和一定的水平荷載。

            (2)環向次桁架既可為主桁架和支撐桿件提供邊界支承,又能加強結構的面內剪切剛度和空間整體剛度。此外,該膜結構看臺工程屋面的曲率特點決定了各榀主桁架的懸挑長度各不相同,設置剛度較大的環向桁架可較好地協調各支座處的反力和變形,防止各支座處因局部變形差異過大導致的應力集中。

            (3)由于主桁架為大懸挑結構,下弦為壓桿,其平面外沒有側向支撐,容易造成下弦桿失穩。故在屋蓋結構中,徑向主桁架均采用三角形立體桁架。在三角形立體桁架體系中,下弦有2根桿件,不容易失穩。由于屋面會布置較密的攘條,檁條上布置有屋面板,屋面板和檁條均會對上弦桿起到一定的平面外支撐作用。

            (3)該膜結構看臺工程屋蓋采用鋼結構空間桁架體系,自振頻率密集整體性好。通過對屋蓋結構的特征值屈曲分析,表明屋蓋具有夠多的整體穩定性。

            (4)整體結構與上部鋼結構相比剛度較大。設計中下部混凝土結構可以看做是上部鋼結構的支座,除連接處需要考慮相互影響外,桿件計算可以以單體模型計算為主,同時以整體模型復核。

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