索穹顶膜结构的难点

1，索穹顶采用连续焊接不锈钢金属屋面的变形控制

综合体育馆屋盖形态为类椭圆形，长轴与短轴受力不均匀导致环索索力不均匀，同时屋面脊索长短向竖向变形不一致带来的金属屋面檩条的相对变形控制及环向主檩条的局部应力集中，通过调整索力和将内拉环形态调整为与外压环一致性来解决索力不均匀问题。调整索力控制相邻撑杆的相对变形外，同时径向主檩条采用铰接方式、环向主檩条在长短轴交接部位采用“可呼吸”滑动方式解决不均匀变形造成的影响；施工措施上采用对称、均匀分布的施工顺序避免集中堆载；从而达到控制金属屋面的变形和避免环向主檩条的局部应力集中。

2， 含刚性内拉环的封闭式索穹顶结构的成形

索穹顶结构作为全张力体系，其结构成形是一个动态的施工过程，结构内部会出现超大位移，过程中结构位形、刚度、荷载、内力、边界都不断变化。索穹顶结构总体施工方案包含钢构拼装、内拉环及拉索、撑杆安装等步骤。以前，索穹顶结构的施工多采用高空散装法，即搭设胎架、高空拼装并张拉，该方法费时费力；随着非线性动力有限元分析和张拉同步控制技术的发展，实现了地面拼装、高空张拉，这成为索穹顶等大跨空间索结构施工的有效方法。对于含刚性内拉环的封闭式索穹顶结构，由于内拉环与外压环的距离远且内拉环重量大，在施工过程中仅考虑外围牵引提升时，牵引提升力将会很大，且容易对完成态结构的形态与内力产生影响，因此一般采用“内环竖向提升+索杆系斜向牵引提升交替”的施工方法，有效解决了外环工装索牵引提升力很大的问题。