橢圓形弦支穹頂施工全過程監(jiān)測及短索索力測試研究.pdf

1、橢圓形弦支穹頂施工橢圓形弦支穹頂施工全過程全過程監(jiān)測監(jiān)測及短索索力測試力測試研究研究ResearchonWholeConstructionProcessMonitingofEllipticalSuspendeddomeShtCableFceTest學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程研究生：冷明指導(dǎo)教師：于敬海研究員天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一六年十二月I摘要弦支穹頂結(jié)構(gòu)憑借其力流合理、造價經(jīng)濟(jì)和造型美觀等優(yōu)點在大跨空間結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要一席。而隨著建筑造型的

2、日漸豐富，各種不規(guī)則弦支穹頂結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，對新型弦支穹頂?shù)氖┕と^程分析、施工分析方法與新型施工工藝的研究對于結(jié)構(gòu)的成形和安全使用起著至關(guān)重要的作用。索力控制與測量是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工與檢測中最關(guān)鍵項目，因此索力的控制和檢測具有重要的學(xué)術(shù)價值和工程應(yīng)用價值。本文首先總結(jié)了弦支穹頂屋面結(jié)構(gòu)現(xiàn)有施工技術(shù)和方法，并根據(jù)結(jié)構(gòu)特點歸納出適用于不同形狀弦支穹頂?shù)氖┕し椒āＭㄟ^對不同形狀弦支穹頂在不同張拉次序下網(wǎng)殼起拱值、支座反力以及拉索索力等受力性能進(jìn)

3、行對比分析發(fā)現(xiàn)，張拉次序?qū)Σ煌螤钕抑я讽斢绊懹休^大差別，施工時應(yīng)予以重視。針對不連續(xù)支承橢圓形弦支穹頂結(jié)構(gòu)，通過施工全過程模擬分析，確立了適用于該結(jié)構(gòu)的施工工藝與方法，并論證了該方法的安全性與可實施性?；谑┕と^程模擬分析結(jié)果，建立了基于無線傳輸?shù)氖┕と^程監(jiān)測和健康監(jiān)測系統(tǒng)，運用建立的施工監(jiān)測系統(tǒng)對施工階段進(jìn)行了包括網(wǎng)殼構(gòu)件應(yīng)力、撐桿拉桿內(nèi)力、支座位移、撐桿垂直度、索力以及網(wǎng)殼起拱值的施工全過程監(jiān)測。最后，通過施工監(jiān)測結(jié)果指導(dǎo)了弦

4、支穹頂屋面的安裝施工，并驗證了分析模型的正確性，而健康監(jiān)測能夠為設(shè)計和工程人員提供結(jié)構(gòu)健康狀況信息。本文在總結(jié)了各種索力測試方法的優(yōu)缺點后，針對頻率法在短粗索索力測試方面的不確定性，提出了基于振動學(xué)的索力通用計算公式。通過短粗索索力測試試驗，基于最小二乘法原理，提出了針對鋼絞線拉索和平行鋼絲束拉索的索力計算實用公式。最后，利用本文提出的考慮邊界條件和抗彎剛度折減的索力計算公式對天津中醫(yī)藥大學(xué)新建體育館弦支穹頂結(jié)構(gòu)的拉索索力進(jìn)行測量，結(jié)果