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          膜結構看臺定性模型的損傷動力特性分析
          編輯:山東雙天金屬制品有限公司   時間:2022-03-16

            有研究通過對某體育中心膜結構看臺定性模型的損傷動力特性測試,定性模型抗倒塌性能測試和模擬,原型結構抗倒塌性能模擬分析,得到如下主要結論∶

            (1)此類索膜結構頻率密集,索的損傷對結構頻率影響很小,動力測試設備無法正確靈敏地捕捉結構密集的頻率,通過動力特性測試來監測本結構損傷、判斷結構損傷程度和損傷部位相當困難。

            (2)定性模型單根索斷裂情況下,結構只在初始0.4s內發生振動,很快即完成內力重分布,單根索斷裂導致所系上升或下降,沒有造成大范圍的結構損傷或塌落,只影響周邊鄰近索的內力大小。

            (3)結合定性模型倒塌數值模擬分析表明,索斷裂對結構的影響由小到大依次為;單根谷索、單根脊索、兩根相鄰谷索、兩根相鄰脊索、相鄰兩根索、相鄰三根索。按此順序,索系內力變化程度增加,結構振動加劇,變形增加,但模型上下壓環、腹桿等桿系構件內力變化不大,墩柱反力變化較大。

            (4)就整體結構而言,膜結構看臺的主要構件重要性由小到大依次為懸掛索、腹桿、下壓環、上壓環、墩柱、分叉索、脊索、谷索、內環索。重要構件斷裂造成的破壞程度由輕到重依次為一根谷索斷裂、根脊索斷裂、兩根相鄰谷索斷裂、兩根相鄰脊索斷裂、墩柱斷裂、兩根相鄰索斷裂、三根相鄰索斷裂、內環索斷裂。

            (5)索膜結構具有較好的抗連續倒塌能力,索斷裂后,將其承擔的荷載迅速傳遞給相連的其它索,變形增加后預應力發生松弛反而降低了索系的內力,防范鄰近索的進一步斷裂破壞。

            (6)膜結構看臺脊索或谷索斷裂后,鄰近索系能夠較好地將坍塌部分限于有限的區域內;雖然模擬過程中內環索的斷裂將導致索系大幅塌落,鄰近懸掛索斷裂,但可通過設置多索體系良好防范內環索整體斷裂;而墩柱斷裂后,上下壓環及腹桿由于應力水平較低,能夠進行應力重分布而避免跟大范圍的破壞。

            (7)為進一步增進此類輪輻式索膜結構抗倒塌能力,懸掛索按鄰近內環索、鄰近上下壓環、二者中間部分三個區域分別配置由粗到細的不同直徑索,以增進主索系斷裂后的冗余度和內力重分布能力。

            (8)由于相鄰索斷裂后對結構造成較大影響,因此設計中可采用分區設計,不同區連接處采用雙索,以便越佳地控制破壞區域,就本結構而言,可按6根相鄰脊索和谷索設置為一個區域,連接處采用雙索設計。

            (9)膜結構看臺工程中的結構墩柱斷裂后,上下壓環及腹桿由于應力水平較低,能夠良好的進行應力重分布而避免越大范圍的破壞,但墩柱盡量避免獨柱式,可采用倒Y型、多柱式墩等,以增進碰撞或爆燃后的生存能力。

          膜結構看臺定性模型的損傷動力特性分析

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