基于索合力线形状的车辐式结构找形方法

深圳宝安体育场采用了长轴237m、短轴230m、进深54m的椭圆形车辐式张拉结构，结构找形是该项目设计的关键。该文在分析车辐式张拉结构受力特点的基础上得出车辐式张拉结构上弦、下弦拉力的合力线在一个曲面上，形成上弦、下弦合力线虚拟结构。基于平衡荷载与合力线虚拟结构拉力水平分量之间的关系，给出了计算合力线虚拟结构形状的有限元列式；根据合力线虚拟结构形状和上弦、下弦拉力水平分量的比值确定飞柱的上、下节点位置；根据索桁架上弦和下弦两端端点坐标、索拉力水平分量及吊索拉力和节点荷载，确定整个车辐式张拉结构的形状。给出了找形后结构分析和索张拉控制的初应变计算公式以及边界结构弹性变形的处理方法；对深圳宝安体育场车辐式张拉结构进行了找形。该文的找形方法计算简单、准确，既可以通过编制有限元程序计算，也可以通过现有有限元软件实现。