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第 3 篇 建筑钢结构 大跨度空间桁架结构焊接 第 9 章 弦支穹顶结构焊接技术 9.1 弦支穹顶结构的定义 由张弦梁结构发展而成的屋盖钢结构体系；由屋盖钢结构、拉索、撑杆组成 的闭合、稳定的钢结构屋顶叫弦支弯顶； 弦支穹顶结构与张弦梁结构类似，都是由屋盖结构、拉索、撑杆组成；张弦 梁是直线型拉索，两端需锚固，对梁产生一个较大的轴向压力；弦支穹顶是闭合 的环型拉索，从应力的角度上分析，是典型的内力平衡体系，不对外产生附加力； 弦支穹顶适合于圆形的屋盖结构，也有用于椭圆或其它形状结构，这种结构可减 少钢结构断面尺寸，能够承受较大荷载，实现无柱大跨度钢结构，弦支穹顶结构 美观轻盈；因而广泛用于体育场馆、机场等公共建筑；见图 9-1。 图9.-1 弦支穹顶结构 1 9.2 弦支穹顶结构的组成 典型的弦支穹顶结构体系由上部单层网壳、下部的竖向撑杆、径向拉杆或者 拉索和环向拉索组成，其中各环撑杆的上端与单层网壳对应的各环节点铰接，撑 杆下端由径向拉索与单层网壳的下一环节点连接，同一环的撑杆下端由环向拉索 连接在一起，使整个结构形成一个完整的体系，见图 9-2 。 图9.-2 弦支穹顶结构图 弦支穹顶结构体系的上部结构可以是单层网壳，也可以是轮辐式的梁，见图 9-3 。 图9.-3 弦支穹顶结构图 9.3 弦支穹顶结构的受力特点 在正常使用荷载作用下，内力通过上端的单层网壳传到下端的撑杆上，再通 过撑杆传给索，索受力后，产生对支座的反向推力，使整个结构对下端约束环梁 的横向推力大大减小。与此同时，由于撑杆的作用，大大减小了上部单层网壳各 环节点的竖向位移和变形，见图 9-4 、图9-5 。 2 图9.-4 弦支穹顶脊梁弯矩图 （单位：kN ·m ） 图9.-5 纯网壳结构脊梁弯矩图 （单位：kN ·m ） 9.4 弦支穹顶结构的典型节点构造 弦支穹顶结构的节点分为屋盖节点、撑杆节点和索节点，还有支座节点，与 前面结构类型都类似。 3
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