世博轴索膜结构方案演变与结构参数分析

上海世博轴索膜结构的设计经历了多种方案的比选。以世博轴特大型张拉索膜结构的设计过程为主线，采用非线性有限元方法对该项目各种方案的结构响应进行计算。结构选型提出了无谷索方案、有谷索方案、重锤方案以及内桅杆方案，对比分析了四种方案结构的受力和变形特征，研究了世博轴索膜结构的受力性能变化与方案演变过程，确定结构最终方案为内桅杆体系。并依据自重、弹性模量、泊松比以及支承等因素对结构性能的影响进行了参数分析，分析结果表明：结构体系是影响系统力学性能的主要因素，弹性模量、泊松比等材料属性对结构的整体性能的影响很小；当膜面跨度较大或使用较重的膜材时，建议在找形阶段应考虑自重的影响；为避免计算假定与实际情况脱节，对于柔性支撑体系建议采用整体模型进行分析。图14表7参3