江南大學(xué)體育館總建筑面積14433.93m2 占地面積6930.46m2。體育館建筑層數(shù)3層層高450m總高度23.65m。體育館平面為圓形直徑99m。內(nèi)部采用的是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)外部采用的是殼體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用橡膠墊板支座的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)桿件受力分布均勻弦桿內(nèi)力均位于屈服極限之內(nèi) 張拉弦施工對(duì)屋頂變形的影響較大而變溫作用對(duì)屋蓋變形影響不大。結(jié)構(gòu)的前三階模態(tài)為水平和轉(zhuǎn)動(dòng)剛體模態(tài)這種模態(tài)減小了結(jié)構(gòu)因振動(dòng)而產(chǎn)生的桿件變形對(duì)結(jié)構(gòu)受力有利。

江南大學(xué)體育館屋蓋結(jié)構(gòu)施工中采用搭設(shè)支架方法即將網(wǎng)殼和管桁架分塊制作后再拼裝形成整體球殼中央設(shè)8道預(yù)應(yīng)力張拉弦施工過(guò)程中需要對(duì)張拉弦進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉整個(gè)施工過(guò)程比較復(fù)雜。為了對(duì)該屋蓋網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)張拉弦在張拉最后施工階段的內(nèi)力和變形進(jìn)行準(zhǔn)確分析采用大型有序元程序建立了江南大學(xué)體育館網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的三維有限元模型。

球殼形鋼屋蓋由32個(gè)支座等分其所在周?chē)斡诨炷量蚣芡庵艿?2根柱子的頂部柱頂標(biāo)高11.00m。鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的主體部分為雙層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)局部中央?yún)^(qū)域?yàn)閺埨医Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼厚3m其基本單元為正放四角錐體上下先網(wǎng)格呈等腰梯形徑向桿在靠?jī)?nèi)環(huán)區(qū)域?yàn)?2根靠外環(huán)區(qū)域?yàn)?4根環(huán)向桿間距4.3m左右上弦設(shè)8道徑向支撐上下弦在靠外環(huán)一周設(shè)有環(huán)向支撐球殼中央8道張拉弦呈車(chē)輻狀布置其上部再加設(shè)小鋼架。鋼架的頂部覆蓋可透光的張力膜鋼架的周?chē)惭b可開(kāi)閉窗戶(hù)作為氣窗使用。

該體育館屋蓋結(jié)構(gòu)支座橡膠墊支座支撐在3根柱子上通過(guò)橡膠墊的剪切變形釋放出部分網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的水平推力。與通常所用橡膠墊支座不同的是在混凝土柱子頂部的預(yù)埋板上焊接了 1圈限位框橡膠墊內(nèi)側(cè)與限位框的距離為20mm外側(cè)與限位框的距離為30mm。當(dāng)網(wǎng)殼徑向位移小于30mm時(shí) 由橡膠墊的剪切剛度給網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)提供水平支撐當(dāng)徑向位移超過(guò)30 mm時(shí)則會(huì)由混凝土柱提供給網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)以足夠的水平支撐。

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