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弦支穹顶是一种新型复合空间结构体系。它利用了整体张拉的思想,将单层网壳和预应力拉索巧妙地结合起来,受力性能相对单层网壳有了很大的改善,整体刚度也有了很大的提高,故可以跨越更大的跨度,是一种值得推广的新型结构体系。
本文论述了弦支穹顶结构产生的背景、基本原理、特点以及国内外研究现状和存在的问题。通过单点激振测试,研究了弦支穹顶结构的动力特性;通过模拟地震振动台试验,研究了弦支穹顶结构的抗震性能;通过地脉动测试,研究了不同强度地震作用后和不同预应力工况结构自振频率的变化规律。
单点激振测试分两种情况。首先,在结构模型没有施加配重的情况下测试;接着,在结构模型上部单层网壳节点上施加配重后测试,得到了结构前多阶频率、振型和阻尼比,并将以上结果与理论分析结果进行了对比。
在模拟地震振动台试验中,对双椭圆弦支穹顶结构模型分别沿着其长轴和短轴方向施加地震作用,输入了多条不同特性的地震波,进行了上百种工况的试验。在沿着短轴方向输入地震波时,松弛了不同层环索的预应力。通过对试验结果进行的深入分析,得到了双椭圆弦支穹顶结构的抗震性能评价,并将不同预应力情况下结构模型的地震反应试验结果进行了对比分析。最后,总结了本文的研究成果,提出了需要进一步深入研究的问题。