车辐式张拉结构体型研究与设计

掌握车辐式张拉结构的找形方法和了解体型对结构受力性能的影响，是设计该类轻型屋面的关键，为此结合理论推导和数值模拟方法对这两方面展开研究。首先，引入力密度法用于结构初始平衡态的确定，提出“由形找力再找形”的思路，从而避免了拓展力密度法收敛性差的缺点，成功实现了马鞍形车辐式张拉结构的找形分析。然后，分别从内外环平面投影、外环空间形态以及索桁架形式等多个角度对单、双层车辐式结构的体型进行比选，分析不同体型结构的适用性和结构刚度的主要影响因素。研究结果表明：内外环形状相似对车辐式结构最为有利；马鞍形外环的高差对结构刚度影响很小；凸索桁架能有效提高结构刚度，但应注意避免侧向失稳。