[发明专利]一种单层弦支网壳结构及抗震性能测试方法

说明书

本发明公开了一种单层弦支网壳结构及抗震性能测试方法，包括单层网壳主体、一级径向拉索、边桁架和内桁架，所述单层网壳主体的下部设有边桁架，所述边桁架的上部固定连接有主支撑杆和辅助支撑杆，所述单层网壳主体的内部设有一级径向拉索，且一级径向拉索的上部设有一级环向拉索，所述单层网壳主体的顶部设有内桁架，所述内桁架的内部设有二级径向拉索，且二级径向拉索的上部设有二级环向拉索，所述边桁架和内桁架的上部连接有主脊拉索，本发明利用边桁架可以大幅度降低与主脊主脊拉索之间的水平反力，并使边桁架的上部的作用力趋于均匀，对支座竖向反力的作用比较小，可以增大单层网壳主体整体的刚度，降低了结构内力。

技术领域

本发明涉及单层网壳技术领域，具体是一种单层弦支网壳结构及抗震性能测试方法。

背景技术

随着建筑空间的需求日益增长，使各种新颖别致的跨度空间结构得以实现，单层球面网壳结构具有平面外刚度弱，利用稳定性控制承载能力，结构强度得不到充分发挥的特点，索穹顶结构和单层球面网相结合，可以形成空间杂交结构，由于网壳结构形式多样、受力复杂和节点数量多特点，并且水平地震作用和竖向地震作用对网壳结构都很重要，因此网壳的特征决定了不同高层结构和平板网架结构的抗震性能，传统的单层网壳结构抗震性比较差，并且整体强度比较低，同时降低了网壳的承载能力，增大了单层网壳的水平反力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单层弦支网壳结构及抗震性能测试方法，以解决传统单层网壳结构抗震性比较差，并且整体强度比较低，同时降低了网壳的承载能力，增大了单层网壳的水平反力问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单层弦支网壳结构及抗震性能测试方法，包括单层网壳主体、一级径向拉索、一级环向拉索、边桁架和内桁架，所述单层网壳主体的下部设有边桁架，所述边桁架的上部固定连接有主支撑杆和辅助支撑杆，所述单层网壳主体的内部设有一级径向拉索，且一级径向拉索的上部设有一级环向拉索，所述单层网壳主体的顶部设有内桁架，所述内桁架的内部设有二级径向拉索，且二级径向拉索的上部设有二级环向拉索，所述边桁架和内桁架的上部连接有主脊拉索，所述主支撑杆和辅助支撑杆的下部连接有振动台。

优选的，所述边桁架通过振动台专用螺栓与振动台紧密连接，可以将边桁架安装固定在振动台上部。

优选的，所述主脊拉索共设有6个，所述主脊拉索呈半圆形，利用主脊拉索可以达到传递动力的作用。

优选的，所述一级径向拉索、二级径向拉索、一级环向拉索和二级环向拉索通过螺栓与边桁架和内桁架连接，可以提高边桁架和内桁架之间连接的强度。

优选的，所述测试方法为：

（1）、在一级径向拉索、二级径向拉索、一级环向拉索和二级环向拉索的交叉处上部安装受力传感器和振动幅度传感器。

（2）、通过对整体结构在竖向载荷作用下进行对比，并分析网壳各组成部分对结构整体力学性质的影响。

（3）、由于非线性屈曲伴随着结构的大变形，且可能已经超出弹性变形的范围，因此需要对材料模型进行修正，计及其弹塑性效应。

（4）、测试内桁架上部的作用力，内桁架能否增大单层网壳的结构强度，并对无内桁架和有内桁架的数据进行对比。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用边桁架可以大幅度降低与主脊主脊拉索之间的水平反力，并使边桁架的上部的作用力趋于均匀，对支座竖向反力的作用比较小，可以增大单层网壳主体整体的刚度，利用其刚度与结构整体相融合，对各支座的水平反力起到均匀的作用，通过内桁架可以减小单层网壳主体结构的位移，说明内桁架可以起到分割结构形式和传力作用，利用一级环向拉索、一级径向拉索、二级径向拉索和二级环向拉索可以提高结构的刚度，降低了结构内力，并对网壳结构力学性质进行改善。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。