五边形三四撑杆全铰接弦支网壳静力稳定性分析

Abstract

五边形三四撑杆全铰接弦支网壳区别于多撑杆索穹顶结构，是将索穹顶结构上层脊索转换为脊杆，形成一种由预应力索、杆组合而成的全铰接曲面双层网格结构体系，便于铺设刚性屋面，减少造价。与传统网壳结构相比，该结构具有良好稳定性和施工便宜性的特点。该结构下弦节点设置三根或四根撑杆，有效提高了整体结构的侧向刚度和稳定性，同时采取铰接节点形式连接，简化节点构造，便于张拉施工。针对五边形三四撑杆全铰接弦支网壳结构，建立ANSYS有限元模型，分析在不同组合工况下该结构索杆内力变化与位移规律。同时，基于不同荷载设计组合工况进行线性和非线性稳定性分析。分析结果表明，该结构内力分布较为合理，各索杆在正常使用情况下不易发生破坏，可实现装配式空间结构的大跨度发展；该网壳结构稳定性能良好，由上部内圈脊杆承受主要压力作用；在非线性稳定性分析时，在不同设计荷载组合工况下，结构的稳定承载力发生变化；同时结构对缺陷较为敏感，基于组合工况1，该结构初始几何缺陷合理取值应在［L/300， L/600］范围