弦支穹顶结构的施工工艺研究

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作者 张科 田垚 +2 位作者 饶林 杨少平 赵东 《建筑技术开发》 2024年第7期24-26,共3页

研究分析了弦支穹顶结构的施工工艺,重点探讨预应力施工、结构施工仿真计算、预应力准备、施工监测等关键环节,通过对弦支穹顶结构的张拉工艺、施工过程中的力学分析、设备选用、张拉方法、全方位监测技术的详细阐述,结合工程案例分析... 研究分析了弦支穹顶结构的施工工艺,重点探讨预应力施工、结构施工仿真计算、预应力准备、施工监测等关键环节,通过对弦支穹顶结构的张拉工艺、施工过程中的力学分析、设备选用、张拉方法、全方位监测技术的详细阐述,结合工程案例分析了施工中的关键要点,验证了施工工艺的可行性和有效性,旨在提供一套科学、高效且安全的弦支穹顶结构施工工艺流程。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 施工工艺 钢结构 桁架

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大连体育馆弦支穹顶结构张拉成形及静载试验研究 被引量：11

2

作者 聂桂波 支旭东 +1 位作者 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期1-10,共10页

大连体育馆屋盖采用了弦支穹顶结构,为探索不同张拉方案的优劣及可行性,校核结构数值分析时数值模型和计算结果的准确性,研究结构在施工、设计荷载下的受力特性,对大连体育馆缩尺模型结构进行张拉成形和静力加载试验,结合有限元软件ANSY... 大连体育馆屋盖采用了弦支穹顶结构,为探索不同张拉方案的优劣及可行性,校核结构数值分析时数值模型和计算结果的准确性,研究结构在施工、设计荷载下的受力特性,对大连体育馆缩尺模型结构进行张拉成形和静力加载试验,结合有限元软件ANSYS对试验进行全过程模拟。结果表明:撑杆的内力和节点位移的试验值与理论值吻合较好,以撑杆内力为张拉控制目标,达到了张拉要求;撑杆顶升成形方法在试验中需进行反复调试,可控性较差,且需要对索进行精确下料,难度高;斜索张拉法可控张拉点较多,且斜索索力相对较小,索力可控性好,成形精度更高,故在施工中建议采用斜索张拉方案;在静力加载试验中,弦支穹顶上部网壳节点的位移、撑杆轴力和杆件应变与荷载基本满足线性关系,表明结构整体竖向刚度在设计荷载范围内未出现弱化,网壳杆件整体应力水平在设计范围内,结构满足设计要求。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 张拉成形 缩尺模型试验 静载试验

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弦支穹顶结构动力稳定性分析方法 被引量：16

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作者 罗永峰 刘慧娟 韩庆华 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期729-735,共7页

系统阐述了弦支穹顶结构动力稳定性分析方法,论证了基于严格数学定义的Lyapunov运动稳定性理论和方法不能对地震作用下的非线性、多自由度系统的稳定性提供有效判别准则.提出了基于B-R运动准则的改进判别方法,以此为基础结合结构的时程... 系统阐述了弦支穹顶结构动力稳定性分析方法,论证了基于严格数学定义的Lyapunov运动稳定性理论和方法不能对地震作用下的非线性、多自由度系统的稳定性提供有效判别准则.提出了基于B-R运动准则的改进判别方法,以此为基础结合结构的时程响应曲线判定弦支穹顶结构的动力稳定性,分别研究了水平、竖向和三向地震作用对不同矢跨比弦支穹顶结构动力稳定性、稳定形态及拉索形态的影响.研究表明,不同地震作用下结构的失稳形态不同,矢跨比对结构动力稳定性能的影响不同;矢跨比不同,对结构稳定性起控制作用的地震作用分量不同;地震加速度接近临界值时,一些拉索开始逐步退出工作状态,但在振动过程中可能重新产生张拉力. 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 地震作用 动力稳定 时程响应

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弦支穹顶结构预应力设计及其抗震性能研究 被引量：5

4

作者 蔡建国 冯健 +1 位作者 涂展麒 王赞 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期70-75,共6页

给出了弦支穹顶结构的一种基于平衡矩阵理论和最优化理论的预应力确定方法。通过对不同预应力水平以及不同上部单层网壳截面弦支穹顶的模态分析讨论了该结构体系的动力特性;并研究了弦支穹顶在地震作用下的基本特性,对比分析了相应单层... 给出了弦支穹顶结构的一种基于平衡矩阵理论和最优化理论的预应力确定方法。通过对不同预应力水平以及不同上部单层网壳截面弦支穹顶的模态分析讨论了该结构体系的动力特性;并研究了弦支穹顶在地震作用下的基本特性,对比分析了相应单层网壳和弦支穹顶的动力响应。分析结果表明:弦支穹顶结构的自振频率随着预应力水平的提高而增大;但随着上部单层网壳刚度的增大,预应力的大小对其自振频率的影响逐渐减小;弦支穹顶的下部张力集成体系(索杆体系)降低了上部单层网壳大部分单元在地震作用下的最大应力,尤其是外层单元的应力。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 预应力 动力分析 模态分析 地震反应分析

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基于混合智能优化算法的弦支穹顶结构预应力优化 被引量：5

5

作者 姜正荣 林全攀 +3 位作者 石开荣 阮智健 吕俊锋 罗斌 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期36-42,共7页

模拟植物生长算法(PGSA)是以植物向光性机理(形态素浓度理论)为启发准则的智能优化新算法,具有高效的搜索能力.本研究对PGSA的基本原理进行分析,指出了不同初始生长点的选取会影响该优化算法能否收敛于全局最优解.由此,为提高模拟植物... 模拟植物生长算法(PGSA)是以植物向光性机理(形态素浓度理论)为启发准则的智能优化新算法,具有高效的搜索能力.本研究对PGSA的基本原理进行分析,指出了不同初始生长点的选取会影响该优化算法能否收敛于全局最优解.由此,为提高模拟植物生长算法的全局搜索能力,引入粒子群算法(PSO),提出了新的混合策略(PGSA-PSO混合智能优化算法):先基于粒子群算法的高鲁棒性初选优秀的初始生长点,再基于模拟植物生长算法的高效搜索能力得到最终的全局最优解.算例表明,该混合策略可有效提高模拟植物生长算法的全局搜索能力.最后,利用该混合策略对典型的弦支穹顶结构预应力优化问题进行分析.结果表明,此混合智能优化算法的优化效果显著,在结构优化问题中具有较好的可行性和有效性. 展开更多

关键词 模拟植物生长算法 粒子群算法 混合策略 结构优化 弦支穹顶结构

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正六边形平面弦支穹顶结构施工技术 被引量：6

6

作者 司波 秦杰 +2 位作者 张然 沈斌 黄明鑫 《施工技术》 CAS 北大核心 2008年第4期56-58,共3页

安徽大学体育馆屋盖为弦支穹顶结构,环向拉索和径向拉杆采用预应力技术。通过张拉径向钢拉杆的方法施加预应力。根据径向拉杆的张拉力值选用不同的千斤顶进行张拉,保证了张拉精度,减少了施工操作的难度。采用有限元分析软件ANSYS对整个... 安徽大学体育馆屋盖为弦支穹顶结构,环向拉索和径向拉杆采用预应力技术。通过张拉径向钢拉杆的方法施加预应力。根据径向拉杆的张拉力值选用不同的千斤顶进行张拉,保证了张拉精度,减少了施工操作的难度。采用有限元分析软件ANSYS对整个施工过程进行了仿真分析,同时对整个张拉过程中的结构应力和变形进行了监测控制,以保证施工安全。 展开更多

关键词 体育馆 弦支穹顶结构 预应力 仿真计算 施工技术

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基于指数应变能密度的弦支穹顶结构失效准则研究 被引量：2

7

作者 张明 田始轩 +2 位作者 刘占辉 周广春 陈志伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期145-152,共8页

针对弦支穹顶结构缺少失效判断准则问题,基于结构整体指数应变能密度对弦支穹顶结构在地震作用下的受力状态进行了分析,提出了弦支穹顶结构的失效判定准则。给出了弦支穹顶结构的指数应变能密度和值(Id)的计算公式,并定性地推导了Id随... 针对弦支穹顶结构缺少失效判断准则问题,基于结构整体指数应变能密度对弦支穹顶结构在地震作用下的受力状态进行了分析,提出了弦支穹顶结构的失效判定准则。给出了弦支穹顶结构的指数应变能密度和值(Id)的计算公式,并定性地推导了Id随加速度幅值(A)增加能够发生突变的机理,从而奠定了判断结构失效的理论基础。应用ANSYS有限元通用程序对9个不同构造的弦支穹顶结构分别在三向简谐波和TAFT地震波作用下的特征响应进行了全荷载域动力时程分析,并实时提取出各级动荷载幅值下结构全部单元的应变能密度。构建了弦支穹顶结构的Id-A关系模型,并通过分析结构的不同受力状态证实了Id-A曲线上拐点的存在。提出了基于指数应变能密度的弦支穹顶结构的失效荷载判定准则。基于分析所选弦支穹结构动力失效时刻的最大节点位移等动力响应特征,证明了所提出的失效准则的合理性。所提出的弦支穹顶结构失效判断准则及其分析方法,将对完善空间网格结构的设计理论及工程实践具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 地震作用 指数应变能密度 判定准则 失效荷载

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临时支撑卸载冲击对施工中弦支穹顶结构性能的影响研究 被引量：2

8

作者 刘慧娟 罗永峰 杨绿峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期171-176,共6页

临时支撑卸载安全性是弦支穹顶结构等半刚性结构施工的关键因素之一。基于此背景,针对标准弦支穹顶结构提出了卸载冲击荷载下结构的失效判别准则,采用该判别准则,结合ANSYS有限元软件针对临时支撑不同卸载速率对结构动力稳定性能的影响... 临时支撑卸载安全性是弦支穹顶结构等半刚性结构施工的关键因素之一。基于此背景,针对标准弦支穹顶结构提出了卸载冲击荷载下结构的失效判别准则,采用该判别准则,结合ANSYS有限元软件针对临时支撑不同卸载速率对结构动力稳定性能的影响进行分析,研究发现采用直接卸载时,存在一定安全风险,且临时支撑卸载不当可能引起结构失效;提出了不利速率条件下结构失效模式及相应的预警参数;对某大跨度弦支穹顶结构的卸载失效模式和机理进行了研究,验证了所提方法是可行、有效的。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 临时支撑卸载速率 失效模式 动力失稳 参数化预警

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联方凯威特型弦支穹顶结构预应力设定的探讨 被引量：4

9

作者 陈向荣 李小利 +1 位作者 李海龙 刘伟 《四川建筑科学研究》 2013年第5期16-19,共4页

在对比各种确定预应力方法的基础上,引入刚性索法。利用刚性索法对选定的模型进行预应力的设定,对比设定前后结构的力学性能的变化,并与单层网壳对比。研究结果证明了本文采用刚性索法设定预应力的有效性,同时也表明刚性索法能更好的贴... 在对比各种确定预应力方法的基础上,引入刚性索法。利用刚性索法对选定的模型进行预应力的设定,对比设定前后结构的力学性能的变化,并与单层网壳对比。研究结果证明了本文采用刚性索法设定预应力的有效性,同时也表明刚性索法能更好的贴合预应力的设定原则、达到预应力的设定目标。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 预应力设定 刚性索法

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火灾下大跨度弦支穹顶结构的性能分析 被引量：6

10

作者 宗钟凌 何永福 李世歌 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2012年第4期336-340,共5页

基于实用大空间火灾空气升温经验公式及预应力钢结构材料高温力学模型,采用考虑时间积分效应的非线性有限元数值分析法,建立了用于大跨度弦支穹顶结构抗火性能分析的数值模型。通过对大跨度弦支穹顶结构的抗火分析,研究结构的温度场分... 基于实用大空间火灾空气升温经验公式及预应力钢结构材料高温力学模型,采用考虑时间积分效应的非线性有限元数值分析法,建立了用于大跨度弦支穹顶结构抗火性能分析的数值模型。通过对大跨度弦支穹顶结构的抗火分析,研究结构的温度场分布、位移和应力特征以及支座约束条件对结构抗火的影响。分析结果表明:在火灾作用下,大跨度弦支穹顶结构具有较好的抗火性能,结构的抗火薄弱区域位于上层网壳的中心区域;火灾下引起弦支穹顶结构产生较大变形的主要原因是环向约束作用、材料升温膨胀以及结构刚度的降低。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 火灾 抗火性能 数值分析

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考虑初始几何缺陷的弦支穹顶结构预应力张拉失效模式及预警研究

11

作者 刘慧娟 杨绿峰 罗永峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S2期137-143,共7页

基于特征值屈曲分析理论,结合结构失效准则,针对弦支穹顶结构预应力张拉施工过程中的结构稳定承载力,提出基于有限单元法的特征值迭代法;采用该方法研究具有初始几何缺陷的弦支穹顶结构施工过程的失效模式,提出预应力张拉的失效判别方... 基于特征值屈曲分析理论,结合结构失效准则,针对弦支穹顶结构预应力张拉施工过程中的结构稳定承载力,提出基于有限单元法的特征值迭代法;采用该方法研究具有初始几何缺陷的弦支穹顶结构施工过程的失效模式,提出预应力张拉的失效判别方法及预警参数。计算发现:弦支穹顶结构预应力超张拉失效模式为网壳节点局部跳跃失稳引起整体结构失效,预警参数的下限为结构预应力超张拉下结构的屈曲临界荷载值。所提弦支穹顶结构失效模式和失效预警参数可为实际弦支穹顶结构预应力张拉施工的失效提供科学的预警、预防依据,保障施工安全。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 预应力超张拉 失效模式 施工荷载 初始几何缺陷

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清丰县文体中心体育馆弦支穹顶结构屋盖施工技术 被引量：7

12

作者 秦成文 赵钦 +1 位作者 孙前进 李峰 《施工技术》 CAS 2020年第14期27-30,共4页

清丰县文体中心体育馆项目采用弦支穹顶+周边格构支撑柱结构形式,其中弦支穹顶与格构支撑柱间采用刚接。为保证弦支穹顶结构可达到施工精度要求,经过仿真模拟计算,设计预应力张拉方案、临时支撑系统、格构柱下部支撑临时限位措施、应力... 清丰县文体中心体育馆项目采用弦支穹顶+周边格构支撑柱结构形式,其中弦支穹顶与格构支撑柱间采用刚接。为保证弦支穹顶结构可达到施工精度要求,经过仿真模拟计算,设计预应力张拉方案、临时支撑系统、格构柱下部支撑临时限位措施、应力监测方案等,准确控制结构变形和内力,使整体结构顺利安装就位。 展开更多

关键词 体育馆 钢结构 弦支穹顶结构 屋盖 支撑 监测 有限元分析

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弦支穹顶结构在满跨均布荷载下平衡路径分析

13

作者 王龙 刘树堂 龙期亮 《四川建筑科学研究》 2013年第6期57-59,65,共4页

以深圳大运会篮球馆的弦支穹顶屋盖为工程背景,基于ANSYS空间模型的分析结果和对称结构在对称荷载作用下的受力特点,提出了用于定性分析的平面简图,并以此平面简图为基础,解释了ANSYS空间模型得到的四种平衡路径。同时,对比分析了平面... 以深圳大运会篮球馆的弦支穹顶屋盖为工程背景,基于ANSYS空间模型的分析结果和对称结构在对称荷载作用下的受力特点,提出了用于定性分析的平面简图,并以此平面简图为基础,解释了ANSYS空间模型得到的四种平衡路径。同时,对比分析了平面简图预测结果与空间模型计算结果在结构承载力及变形方面的差异。结果表明:平面简图受力分析能正确预测单个节点的承载能力及位移的变化趋势,但在结构达到极限承载力以后,无法正确预测节点间相对位移的变化。最后,论述了四种平衡路径的适用范围,并讨论了其在现实结构中实现的可能性及对应结构方案的优劣。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 非线性屈曲分析 极限承载力

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大跨度弦支穹顶结构多维多点随机地震响应分析

14

作者 吕迎新 王宇 《世界地震工程》 北大核心 2023年第4期177-184,共8页

采用虚拟激励法,以一大跨度弦支穹顶结构—济南奥体中心体育馆为研究对象,考虑结构静力初始状态的影响,分析大跨度弦支穹顶结构多点激励随机地震响应。研究结果表明:大跨度弦支穹顶结构受行波效应与部分相干效应影响显著,考虑地震动空... 采用虚拟激励法,以一大跨度弦支穹顶结构—济南奥体中心体育馆为研究对象,考虑结构静力初始状态的影响,分析大跨度弦支穹顶结构多点激励随机地震响应。研究结果表明:大跨度弦支穹顶结构受行波效应与部分相干效应影响显著,考虑地震动空间变化效应使径向杆、环向杆、环索及竖向撑杆控制构件内力增幅约分别达到了50%、39%、27%及150%;其中结构不同类型、不同位置构件提升程度不同,需对具体响应具体分析;考虑地震动多维输入相比单维输入增大达到30%;行波效应与部分相干效应对结构轴力响应的影响程度存在差异;单独考虑行波效应和部分相干效应不能得到结构的最不利响应。由此得出结论:为确保大跨度弦支穹顶结构的安全,必须根据场地条件选取多种可能的地震波视波速,同时考虑部分相干效应的影响进行多维多点随机地震响应分析。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 多点激励 随机地震分析 虚拟激励法

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弦支穹顶结构环索预应力张拉施工过程的模拟 被引量：1

15

作者 张华强 刘永华 黄彦霞 《天津城建大学学报》 2018年第1期40-44,共5页

弦支穹顶结构是一种刚柔结合的新型复合空间结构.以宝坻体育馆屋盖弦支穹顶结构为研究对象,运用ANSYS迭代法和单元生死法,根据环索预应力设计值,确定各环索的初始张拉力,并分析张拉后结构产生的内力和变形.对撑杆下节点处摩擦力的处理... 弦支穹顶结构是一种刚柔结合的新型复合空间结构.以宝坻体育馆屋盖弦支穹顶结构为研究对象,运用ANSYS迭代法和单元生死法,根据环索预应力设计值,确定各环索的初始张拉力,并分析张拉后结构产生的内力和变形.对撑杆下节点处摩擦力的处理提出一种光滑理论分析与施工摩擦补偿的改进方法.分析结果表明:对环索进行张拉过程中,结构内力及变形均在允许范围内,最终环索的内力值与设计值最大偏差不大于6.6%,精度高于此类结构环索的预应力偏差,说明张拉方案可行,本文提出的分析方法能正确指导施工,可以为同类工程的施工分析提供借鉴. 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 预应力 仿真模拟 迭代法 单元生死法

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弦支穹顶结构多维多点地震响应分析

16

作者 张希锐 周婧 《广东建材》 2012年第2期65-69,共5页

本文研究了弦支穹顶结构在多维多点地震动激励下的响应情况,对40m、80m和120m跨度的弦支穹顶结构进行时程分析,列出了结构在不同视波速下三向及单向输入地震波行波激励下的地震响应,并与一致激励下的地震响应进行了对比分析。结果表明,... 本文研究了弦支穹顶结构在多维多点地震动激励下的响应情况,对40m、80m和120m跨度的弦支穹顶结构进行时程分析,列出了结构在不同视波速下三向及单向输入地震波行波激励下的地震响应,并与一致激励下的地震响应进行了对比分析。结果表明,考虑结构多维多点地震响应分析时,杆件内力随视波速的增大而减小,越来越接近一致激励下的杆件应力;且对弦支穹顶结构不同位置的杆件的内力值影响有所不同,相比单维多点输入,结构在多维多点地震动激励下的响应要大得多。因而,对于大跨度弦支穹顶结构,在计算地震响应时,必须考虑多维多点的影响,而且应对可能出现的地面视波速进行全面分析。 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 多维地震输入 多点地震输入 时程分析法 行波效应

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铸钢索夹节点在弦支穹顶结构设计中的应用

17

作者 丁雷 《黑龙江科技信息》 2012年第28期284-284,共1页

弦支穹顶结构是20世纪末期由日本学者提出的一种新的建筑结构形式,是综合单层网壳结构和索穹顶结构为一体的设计理念,兼具两种设计结构的优点,在实际建造中建筑物具有良好的力学性质。铸钢节点作为一种新型的节点形式在目前多种空间钢... 弦支穹顶结构是20世纪末期由日本学者提出的一种新的建筑结构形式,是综合单层网壳结构和索穹顶结构为一体的设计理念,兼具两种设计结构的优点,在实际建造中建筑物具有良好的力学性质。铸钢节点作为一种新型的节点形式在目前多种空间钢结构中被广泛应用,在建筑工程施工设计中常见的铸钢节点有铸钢球节点、铸钢索夹节点和铸钢支座节点三种,本文主要阐述了铸钢索夹节点在建筑工程弦支穹顶结构设计中的应用措施和方式,并且针对其设计、有限元计算进行分析,以期能够为日后同类工程设计提供参考。 展开更多

关键词 网壳结构 铸钢节点 承载力 弦支穹顶结构

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弦支穹顶结构的研究发展

18

作者 程小朋 鹿晓阳 《建筑技术开发》 2011年第7期84-86,共3页

弦支穹顶作为一种新型复合结构,与单层网壳相比具有良好的受力体系和稳定性,一经提出就得以在工程上的广泛利用。对弦支穹顶体系的研究现状和工程应用进行了分析,并指出了弦支穹顶结构进一步的研究方向。

关键词 弦支穹顶结构 预应力 研究

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大跨弦支穹顶结构的动力特性分析

19

作者 王志强 王辉 《山西建筑》 2008年第21期64-65,共2页

结合某大型实际工程,采用ANSYS软件对大跨弦支穹顶结构的动力特性进行了计算分析,研究了不同初始状态及预应力水平下此类结构的频率分布及振型特征,为进一步的结构动力计算提供了可靠依据。

关键词 大跨弦支穹顶结构 动力特性 模态分析

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大跨度弦支穹顶结构预应力张拉技术研究

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作者 刘轶 《山西建筑》 2008年第33期151-152,共2页

通过对弦支穹顶结构的介绍,结合工程概况,阐述了该工程的技术难点和重点,探讨了预应力张拉路线及网壳找形过程,对张拉方法及张拉监测内容进行了分析,指出弦支穹顶结构是体育场馆钢结构工程的最佳选择。

关键词 弦支穹顶结构 预应力 张拉技术 张拉监测

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