钢网壳结构在我国的发展与应用 被引量：5

1

作者 董石麟 姚谏 《钢结构》 1994年第1期21-31,共11页

本文简述了我国钢网壳结构的发展状况和各类网壳结构的应用,并就钢网壳结构的形式与分类、计算方法、设计与构造、施工安装等方面问题作了综述。最后还提出了若干建议。

关键词 网壳结构 球面网壳 柱面网壳 扭网壳 双曲扁网壳

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单层球面网壳结构屋面雪荷载最不利布置研究 被引量：10

2

作者 杜文风 高博青 董石麟 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期83-86,92,共5页

雪荷载对大跨网壳结构的影响相对较大,而且由于风及温度等的作用,雪荷载在屋面的分布往往是不均匀的,确定雪荷载的最不利布置是保证大跨网壳结构安全设计需要考虑的问题。该文提出了一种分区组合法来确定单层球面网壳结构在屋面雪荷载... 雪荷载对大跨网壳结构的影响相对较大,而且由于风及温度等的作用,雪荷载在屋面的分布往往是不均匀的,确定雪荷载的最不利布置是保证大跨网壳结构安全设计需要考虑的问题。该文提出了一种分区组合法来确定单层球面网壳结构在屋面雪荷载作用下的最不利布置,该方法首先将屋面沿径向分为8个扇区,分别考虑雪荷载布置在不同扇区的排列组合,计算结构的极限承载力,确定雪荷载的径向最不利布置,然后再将屋面按环向分为6个环区,计算并确定雪荷载环向最不利布置,最后组合径向和环向两种情况,确定单层球面网壳结构雪荷载的最不利布置。研究结果表明,当雪荷载布置在半跨并且是最外两环时,结构的极限承载力最低,比满跨和半跨雪荷载工况分别降低24.8%和16.3%。 展开更多

关键词 单层球面网壳结构 雪荷载 最不利布置 分区组合法 极限承载力

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单层球面网壳结构的力学性能研究 被引量：5

3

作者 陈应波 陈军明 李秀才 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2003年第5期40-43,49,共5页

基于非线性有限元方法 ,研究了单层球面网壳结构的内力分布规律及结构变形特点 ,并针对力学计算模型、结构矢跨比、外荷载分布等主要因素 ,研究其对单层网壳结构力学性状的影响情况。得出了工程中常用的单层球面网壳的荷载传递方式以及... 基于非线性有限元方法 ,研究了单层球面网壳结构的内力分布规律及结构变形特点 ,并针对力学计算模型、结构矢跨比、外荷载分布等主要因素 ,研究其对单层网壳结构力学性状的影响情况。得出了工程中常用的单层球面网壳的荷载传递方式以及存在于结构内的力流方向 ,为在工程设计中控制力流 ,并设计力流的导向提供理论指导。 展开更多

关键词 球面网壳 力流 力学性状 影响因素

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考虑初始几何缺陷的网壳结构整体稳定性可靠度分析 被引量：5

4

作者 刘咏絮 崔夕忠 +1 位作者 李玉刚 洪汉平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期12-23,共12页

网壳结构的设计由重力荷载和初始几何缺陷共同作用下的整体稳定性控制,而结构的初始几何缺陷形状和最大值是未知的。采用联立自回归模型分别对球面网壳和柱面网壳结构的初始几何缺陷进行建模,研究空间相关初始几何缺陷对结构整体稳定极... 网壳结构的设计由重力荷载和初始几何缺陷共同作用下的整体稳定性控制,而结构的初始几何缺陷形状和最大值是未知的。采用联立自回归模型分别对球面网壳和柱面网壳结构的初始几何缺陷进行建模,研究空间相关初始几何缺陷对结构整体稳定极限承载力概率分布和可靠度的影响。评估杨氏模量对不同荷载工况作用下极限承载力概率分布和可靠度的影响。在永久荷载与雪荷载作用下,杨氏模量的影响可以忽略不计;如果各节点初始几何缺陷标准差的最大值等于1/2或1/3规范推荐的初始几何缺陷最大值,按规范中安全系数满足2的规定进行设计,结构的失效概率约小于6.5×10^(-5);若安全系数取1.5,结构失效概率约小于5.1×10^(-4)。考虑永久荷载与活荷载的组合时,如果各节点初始几何缺陷标准差的最大值等于1/2或1/3规范推荐的初始几何缺陷最大值,安全系数取2时,网壳结构的失效概率均可忽略不计;若安全系数取1.5,球面网壳及柱面网壳的失效概率分别小于10^(-7)和10^(-6)。即若达到规范采用的可靠度,规范中的安全系数也许可降低至1.5且可针对不同地区确定不同安全系数值。 展开更多

关键词 联立自回归模型 初始几何缺陷 可靠度分析 球面网壳 柱面网壳 杨氏模量

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基于旋转变换矩阵法的球面不规则三角形网格构型方法研究 被引量：1

5

作者 李宗文 《铁道建筑技术》 2023年第5期25-30,84,共7页

球面网壳本质上属于空间结构,同时兼具空间杆系结构和薄壳结构的特征。随着跨度的增大,网壳结构变得越来越复杂,非三角形网格无法满足大直径球壳的要求,而不规则三角形网格兼具空间布置灵活、自重小、受力性能良好等特点,在越来越多的... 球面网壳本质上属于空间结构,同时兼具空间杆系结构和薄壳结构的特征。随着跨度的增大,网壳结构变得越来越复杂,非三角形网格无法满足大直径球壳的要求,而不规则三角形网格兼具空间布置灵活、自重小、受力性能良好等特点,在越来越多的工程中被采用。为了解决不规则三角形球面网格节点定位困难的问题,本文给出了一种不规则三角形网格构型方法,构造出了180面体、240面体不规则三角形球面网壳,利用旋转变换矩阵法对网格中的节点进行定位,避免了传统定位方法的复杂空间几何代换与反代换。 展开更多

关键词 球面网壳 节点定位 构型方法 旋转变换矩阵

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杭州国际博览中心单层球面网壳施工技术 被引量：5

6

作者 周克 唐建华 +2 位作者 曹旺 陈红春 林波 《施工技术》 CAS 北大核心 2015年第8期60-62,共3页

杭州国际博览中心城市客厅为单层球面网壳结构,杆件为H型钢,节点为焊接毂节点,直径达60m,总重约600t。结构具有直径大、安装高度高、节点新颖等特点。针对施工难点,介绍了单层球面网壳的施工技术,采用"分块法"进行施工,对网... 杭州国际博览中心城市客厅为单层球面网壳结构,杆件为H型钢,节点为焊接毂节点,直径达60m,总重约600t。结构具有直径大、安装高度高、节点新颖等特点。针对施工难点,介绍了单层球面网壳的施工技术,采用"分块法"进行施工,对网壳的拼装、吊装、测量和焊接进行了阐述。同时,介绍了采用Solidworks等软件进行三维建模指导现场施工的技术。 展开更多

关键词 钢结构 球面网壳 焊接 毂节点 分块 吊装 数值模拟

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球面网壳结构风振响应时程分析 被引量：3

7

作者 魏德敏 边建烽 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1-7,共7页

利用线性自回归滤波器法(AR法),编制了大跨空间结构的风速时程模拟程序,通过算例验证了该方法对大跨空间结构具有的良好适用性.将模拟出的风荷载作用于单层球面网壳,用有限元程序ANSYS进行了网壳结构的风振响应时程分析.通过时程分析结... 利用线性自回归滤波器法(AR法),编制了大跨空间结构的风速时程模拟程序,通过算例验证了该方法对大跨空间结构具有的良好适用性.将模拟出的风荷载作用于单层球面网壳,用有限元程序ANSYS进行了网壳结构的风振响应时程分析.通过时程分析结果与频域法的相应计算结果的对比,发现时程分析法与频域法的计算结果基本吻合,时程响应的峰值远大于静风响应,频域法的风振系数略大于时程法的结果. 展开更多

关键词 球面网壳 风振响应 时程分析 频域法

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上海世博会世博轴阳光谷钢结构施工关键技术 被引量：2

8

作者 顾拥军 董庄勇 《钢结构》 2010年第11期51-57,共7页

世博轴阳光谷是由矩形截面杆件构成的单层网壳结构,此种结构无论构件的制作还是安装难度都非常大,因此在施工过程中应用了多种特殊机械设备和施工技术。介绍了阳光谷施工过程中应用的关键技术。

关键词 网壳 节点 弯扭 测量

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某体育馆大跨度球面网壳设计分析 被引量：1

9

作者 黄友林 韩硕 《山西建筑》 2022年第12期41-43,61,共4页

论述了某体育馆比赛馆屋面网壳的设计思想,对三向及角锥网格和二向及平面桁架网格进行了比较,采用MSTCAD和有限元软件ANSYS对网壳进行了静力分析和整体稳定性分析,研究了不同边界约束下支座的受力模型和设计,并提出了在大跨度网壳设计... 论述了某体育馆比赛馆屋面网壳的设计思想,对三向及角锥网格和二向及平面桁架网格进行了比较,采用MSTCAD和有限元软件ANSYS对网壳进行了静力分析和整体稳定性分析,研究了不同边界约束下支座的受力模型和设计,并提出了在大跨度网壳设计中应予以考虑的若干关键问题。 展开更多

关键词 球面网壳 稳定性 支座节点

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球面网壳地震动输入与振型响应的相关性 被引量：2

10

作者 相阳 罗永峰 +1 位作者 廖冰 沈祖炎 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1040-1047,共8页

通过分析球面网壳结构对预定地震荷载谱的响应,选出对结构反应贡献较大的主振型(DM)并用于振型叠加计算,提高振型叠加法(MSM)的计算效率.为获得球面网壳在预定地震荷载谱作用下的响应规律以及研究结构振型响应与地震动输入的相关性,基... 通过分析球面网壳结构对预定地震荷载谱的响应,选出对结构反应贡献较大的主振型(DM)并用于振型叠加计算,提高振型叠加法(MSM)的计算效率.为获得球面网壳在预定地震荷载谱作用下的响应规律以及研究结构振型响应与地震动输入的相关性,基于准静力响应、共振响应及耦合响应的定义,计算结构在预定地震动输入功率谱作用下的位移响应谱、准静力响应谱、共振响应谱及耦合响应谱,得出各响应分量对总响应的贡献规律.结果表明,在预定地震动输入下,球面网壳结构响应主要由某一个或几个特定频率区段的振型响应控制,在不同的频率区段,对总响应贡献最大的响应分量类型不同.给出在预定地震动区划和场地条件下,考虑地震动输入与结构响应相关性的改进振型叠加法的分析流程. 展开更多

关键词 球面网壳 地震动输入 振型响应 主振型

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铝合金球面网壳结构弹塑性稳定性研究 被引量：1

11

作者 刘涛 韩亮亮 +1 位作者 李磊 张立健 《企业技术开发》 2018年第4期56-58,共3页

由于铝合金球面网格的弹塑性稳定性对于铝合金的应用具有重要的意义,所以,文章主要是利用有限元分析方法对铝合金球面进行了失稳、变形和应力应变等分析,并依据分析结果对铝合金球面中的缺陷对于合金的稳定性和承载能力进行了研究和分析... 由于铝合金球面网格的弹塑性稳定性对于铝合金的应用具有重要的意义,所以,文章主要是利用有限元分析方法对铝合金球面进行了失稳、变形和应力应变等分析,并依据分析结果对铝合金球面中的缺陷对于合金的稳定性和承载能力进行了研究和分析,并针对铝合金制品中所存在的问题,提出了相应的确保安全系数的设计方法。 展开更多

关键词 铝合金 球面网壳 有限元分析 稳定性

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120 m直径圆形料场屋面网壳结构设计

12

作者 陶修 刘京安 +1 位作者 胡朝辉 尹元初 《钢结构》 北大核心 2017年第7期67-72,共6页

围绕某圆形煤场120.8 m跨度球面网壳结构,研究了杆件布置对结构的影响,发现增加斜杆可以明显地增加结构刚度;研究了风荷载和地震作用对网壳的影响,发现基本风压小于0.6 k N/m2或地震烈度小于8度时,二者的变化对网壳耗钢量影响较小;研究... 围绕某圆形煤场120.8 m跨度球面网壳结构,研究了杆件布置对结构的影响,发现增加斜杆可以明显地增加结构刚度;研究了风荷载和地震作用对网壳的影响,发现基本风压小于0.6 k N/m2或地震烈度小于8度时,二者的变化对网壳耗钢量影响较小;研究了结构布置、厚度与耗钢量的关系、结构的动力特性和抗震性能、结构的整体稳定性。涵盖了该类型结构设计需要注意的几个主要方面,并提出设计建议。 展开更多

关键词 球面网壳 耗钢量 地震作用 稳定性

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某大跨单层球面网壳结构的非线性屈曲研究 被引量：9

13

作者 魏德敏 张科龙 姜正荣 《空间结构》 CSCD 北大核心 2014年第1期40-44,52,共6页

为研究杆件稳定、初始几何缺陷、几何非线性、材料非线性对某单层球面网壳结构整体稳定性的影响,首先对结构进行线性屈曲分析得到屈曲模态和临界荷载,其次采用弧长法对结构进行非线性屈曲全过程分析,同时确定最不利初始几何缺陷分布模态... 为研究杆件稳定、初始几何缺陷、几何非线性、材料非线性对某单层球面网壳结构整体稳定性的影响,首先对结构进行线性屈曲分析得到屈曲模态和临界荷载,其次采用弧长法对结构进行非线性屈曲全过程分析,同时确定最不利初始几何缺陷分布模态,最后采用Newton-Raphson法对按此最不利缺陷分布的结构进行弹塑性屈曲全过程分析.计算表明:初始几何缺陷按最低阶屈曲模态分布的一致缺陷模态法可能不适用于大跨单层球面网壳结构的稳定性分析;荷载不对称分布对结构的稳定性更为不利;初始几何缺陷和材料非线性对结构稳定性的影响较大. 展开更多

关键词 单层球面网壳 初始几何缺陷 非线性屈曲

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单层球面网壳风振分析的时域法与频域法比较 被引量：8

14

作者 李杰 倪振华 谢壮宁 《建筑科学与工程学报》 CAS 2008年第2期45-50,共6页

根据风洞试验同步测量的风压数据,分别采用时域Newmark-β法、频域完全二次型组合法以及平方总和开方法计算单层球面网壳结构的节点峰值竖向位移响应,对3种方法的计算精度、计算时间等进行了比较;并且给出了一种离散荷载时间序列的新途... 根据风洞试验同步测量的风压数据,分别采用时域Newmark-β法、频域完全二次型组合法以及平方总和开方法计算单层球面网壳结构的节点峰值竖向位移响应,对3种方法的计算精度、计算时间等进行了比较;并且给出了一种离散荷载时间序列的新途径,即应用本征正交分解技术将脉动风荷载分解为空间协方差模态和主坐标,对主坐标时间序列利用三次样条插值函数离散成新的风荷载时间序列。分析结果表明:频域完全二次型组合法在进行屋盖风振分析时耗时少,计算效率高。 展开更多

关键词 单层球面网壳 风致响应 NEWMARK-Β法 完全二次型组合法 本征正交分解

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单层球面网壳的最不利简单动荷载分析 被引量：6

15

作者 苑宏宇 叶继红 +1 位作者 沈世钊 单建 《建筑科学与工程学报》 CAS 2007年第2期13-18,共6页

同时考虑了几何非线性与材料非线性,分别对简谐荷载、阶跃荷载作用下的单层球面网壳进行了最不利动荷载分析:通过变换简谐荷载的频率和阶跃荷载的持时,明确了结构动力响应与其自振特性及荷载频谱特性之间的关系,确定了何种条件下的荷载... 同时考虑了几何非线性与材料非线性,分别对简谐荷载、阶跃荷载作用下的单层球面网壳进行了最不利动荷载分析:通过变换简谐荷载的频率和阶跃荷载的持时,明确了结构动力响应与其自振特性及荷载频谱特性之间的关系,确定了何种条件下的荷载为结构最不利动荷载。结果表明:无论是水平还是竖向简谐荷载,当激励荷载频率与激励作用方向最大振型参与系数所对应的固有频率接近时,为结构的最不利动荷载;无论是水平还是竖向阶跃荷载,当荷载持时为荷载作用方向最大振型参与系数所对应的固有周期的1/2时,为结构的最不利动荷载。 展开更多

关键词 单层球面网壳 简谐荷载 阶跃荷载 最不利动荷载 极限荷载 动力响应

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某切边不规则凯威特单层球壳结构非线性屈曲分析 被引量：6

16

作者 贺盛 陈庆军 +2 位作者 姜正荣 赖洪涛 刘红亮 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期701-709,共9页

以某切边不规则凯威特单层球形网壳作为研究对象,研究由于开洞而造成的不规则、支承拱梁水平刚度和竖向刚度的变化、活载的非对称分布、初始几何缺陷、几何非线性以及材料弹塑性对网壳非线性屈曲性能的影响,并采用有限元软件ANSYS对此... 以某切边不规则凯威特单层球形网壳作为研究对象,研究由于开洞而造成的不规则、支承拱梁水平刚度和竖向刚度的变化、活载的非对称分布、初始几何缺陷、几何非线性以及材料弹塑性对网壳非线性屈曲性能的影响,并采用有限元软件ANSYS对此结构进行非线性的荷载-位移全过程分析。研究结果表明:与完整球壳相比,切边球壳的稳定性能大幅度下降;与水平刚度相比,拱梁的竖向刚度对稳定性的影响较大;按一致缺陷模态法得到的稳定承载力系数,往往不是最小;初始几何缺陷值取跨度的1/400较适宜;材料非线性对切边球壳稳定性的影响较大;活载的非对称分布对本结构的稳定性并无不利影响。 展开更多

关键词 不规则切边 凯威特球形网壳 门洞 非线性屈曲 初始几何缺陷

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基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法的空间结构优化方法 被引量：6

17

作者 石开荣 潘文智 +2 位作者 姜正荣 林金龙 魏德敏 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期85-94,共10页

为弥补传统设计理念和优化方法的不足,促进空间结构的发展与创新,结合前沿优化理论,依据模拟植物生长算法(PGSA)的基本原理,提出基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&PS-PGSA),并与空间结构优化相结合,建立了基于GSL&... 为弥补传统设计理念和优化方法的不足,促进空间结构的发展与创新,结合前沿优化理论,依据模拟植物生长算法(PGSA)的基本原理,提出基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&PS-PGSA),并与空间结构优化相结合,建立了基于GSL&PS-PGSA的空间结构优化方法。给出了相应的结构优化流程,并采用MATLAB及ANSYS二次开发语言APDL编制了优化程序。通过单层球面网壳截面优化和弦支穹顶预应力优化的典型空间结构算例分析,结果表明:所提出的GSL&PS-PGSA为算法提供了有效的终止机制,且具有高效的计算效率及全局搜索能力;与遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)、ANSYS自带优化方法以及其他改进PGSA算法等相比,GSL&PS-PGSA的优化效果更为显著且具有明显优势;所建立的基于GSL&PS-PGSA的空间结构优化方法,可适用于各类传统和新型空间结构体系的优化问题。 展开更多

关键词 空间结构 模拟植物生长算法 单层球面网壳 弦支穹顶 结构优化

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协同工作条件下地基土对单层球面网壳结构动力性能的影响 被引量：5

18

作者 薛素铎 刘毅 李雄彦 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期133-141,共9页

针对大跨空间结构与地基土协同工作问题,基于修正的S-R(Sway-Rocking)模型,建立单层球面网壳屋盖-支承结构-地基土协同工作的整体有限元模型,分析协同工作条件下不同地基土对单层球面网壳结构自振特性及地震响应的影响。研究表明,协同... 针对大跨空间结构与地基土协同工作问题,基于修正的S-R(Sway-Rocking)模型,建立单层球面网壳屋盖-支承结构-地基土协同工作的整体有限元模型,分析协同工作条件下不同地基土对单层球面网壳结构自振特性及地震响应的影响。研究表明,协同工作条件下单层球面网壳结构的自振周期随着地基土的变软明显增大,屋盖结构竖向振型提前。在地震作用下,单层球面网壳屋盖的杆件轴力和网壳节点最大竖向加速度随着地基土变软而减小;网壳节点的最大水平位移随着地基土的变软而增大,而最大竖向位移呈现减小趋势。 展开更多

关键词 单层球面网壳 协同工作 S-R(Swaying-Rocking)模型 自振特性 地震响应 地基土

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铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性研究 被引量：3

19

作者 王丽 郭小农 +1 位作者 朱劭骏 罗晓群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期1-7,13,共8页

为了研究K6型和K8型铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性,采用有限元软件ANSYS进行了大规模有限元分析,分析中考虑了矢跨比、跨度、屋面荷载、跨厚比、网格密度、约束条件等参数的影响。基于有限元分析结果,拟合得到了不考虑节点刚度... 为了研究K6型和K8型铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性,采用有限元软件ANSYS进行了大规模有限元分析,分析中考虑了矢跨比、跨度、屋面荷载、跨厚比、网格密度、约束条件等参数的影响。基于有限元分析结果,拟合得到了不考虑节点刚度影响时单层球面网壳的基本自振频率估算公式。考虑板式节点刚度的影响,引入基频放大系数,进一步提出了考虑板式节点刚度影响的网壳基频估算公式。将所提出的估算公式的计算值与某铝合金板式节点网壳的实测基频进行了比较,结果吻合良好,证明了公式的有效性。 展开更多

关键词 铝合金 板式节点 单层球面网壳 自振特性 节点刚度

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加蓬国家体育场看台罩棚结构设计 被引量：2

20

作者 曹登敬 郝成新 刘枫 《建筑科学》 北大核心 2011年第3期87-89,86,共4页

加蓬国家体育场项目拟建在加蓬共和国首都利伯维尔市,为承办2012年"非洲杯"足球赛,由中华人民共和国为加蓬共和国援建。总占地面积约30万m2,共设固定观众席约40 000座,属大型体育场。其看台罩棚结构,分东西两片,分别由钢拱、... 加蓬国家体育场项目拟建在加蓬共和国首都利伯维尔市,为承办2012年"非洲杯"足球赛,由中华人民共和国为加蓬共和国援建。总占地面积约30万m2,共设固定观众席约40 000座,属大型体育场。其看台罩棚结构,分东西两片,分别由钢拱、环向桁架、V形柱和螺栓球网架组成,钢拱拱脚及V形柱柱脚落地,与看台结构脱离,形成独立受力体系。东看台罩棚钢拱跨度272 m,矢高47.5 m,罩棚覆盖面积10 000 m2;西看台罩棚钢拱跨度316 m,矢高63.2 m,罩棚覆盖面积12 000m2,形成东低西高、错落有致的罩棚结构体系。 展开更多

关键词 援建 体育场看台罩棚 钢拱 环向桁架 V形柱 螺栓球网架

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