一种新型的穹顶结构施工体系_攀达穹顶施工方法.pdf

第21卷第5期建筑科学Vol121,No.5
2005年10月BUILDINGSCIENCEOct.2005

[文章编号]1002-8528(2005)05-0087-05

一种新型的穹顶结构施工体系
———攀达穹顶施工方法

王小盾1,石永久1,王元清1,陈志华2,川口卫3
(1.清华大学土木工程系、清华大学结构工程与振动教育部重点试验室,北京10084;
2.天津大学土木工程系,天津300072;3.日本HOSEI大学,日本)

[摘要]研究了穹顶结构的三维空间结构特性和拱的平面作用力学原理,分析了平板结构网架的顶升方法,提出了攀
达穹顶结构体系的来源和原理,分析了在施工中运用攀达穹顶体系的合理性。通过建筑实例的分析,证明了攀达穹顶结构体
系适用于各种形状的大跨度穹顶结构。
[关键词]攀达穹顶结构;拱作用;环向箍作用
[中图分类号]TU745.2;TU761[文献标识码]A

ANewConstructionMethodforDomeStructure———PantadomeSystem

WANGXiao2dun1,SHIYong2jiu1,WANGYuan2qing1,CHENZhi2hua2,KawaguchiMamoru3
(1.CivilEngineeringDepartment,KeyLaboratoryofStructuralEngineeringandVibrationofChinaEducationMinistry,Tsing2
huaUniversity,Beijing100084,China;2.CivilEngineeringDepartment,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;3.HoseiUni2
versity,Tokyo,Japan)

[Abstract]Thethree2dimensionalstructuralbehaviorofdomesaswellasthemechanicsprincipleofarchactioninplaneisstud2
ied.Theliftingmethodofdouble2layergridsisanalyzed.ThesourceandprincipleofPantadomeSystemisputforward.Anditsration2
alityinconstructionisanalyzed.Byanalyzingabuildingexample,itisprovedthatthePantadomeSystemisapplicableinvariouskinds
oflong2spandomestructures.
[Keywords]Pantadomestructure;archaction;circumferentialhoopeffect

穹顶结构是在大型会展中心、体育场馆等大空究,就是攀达穹顶结构体系施工方法研究的开端。
间建筑中广泛使用的大空间屋顶结构形式之一。穹
1穹顶的三维空间结构特性
顶结构是在很久以前就开始使用的结构形式,它的
优势在于它具有空间立体特性,也就是说,它在具备在我们周围存在的建筑物都具备各种各样的特
“拱作用效应”的同时还具有“环向箍”效应。征,其中最具有特色的是我们称之为“大空间的建
近代的壳体结构和空间网架结构充分利用了穹筑”。这些建筑有室内竞技场、大型展示场、会议中
顶的立体特性。然而在制作安装过程中,穹顶的空心等,在建筑的内部没有柱子,具有大型的室内空
间立体性反而成了施工的障碍。那么,在穹顶制作间,一般都称之为大跨屋盖结构。
安装过程中暂时取消这种立体特性的可行性的研自古以来,技术人员及研究者就费尽心思研究
大跨屋盖的施工技术。最为大家所熟知的例子是在
[收稿日期]2004-12-25
[基金项目]博士后基金资助项目,项目编号:2004036252罗马时代,在欧洲的大范围内都是采用“拱形结构”
[作者简介]王小盾(1968-),女,博士后,讲师
[联系方式][e-mail]作为大跨屋盖结构。
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拱形结构是利用“拱作用效应”把屋顶的荷载对各种各样荷载的作用表现出非常高效的抵抗作
变换为拱杆件的受压,然后再传递到支承结构上用。穹顶的原理在现代更增加了新的技术手法,
(图1a),从直观上很容易理解,因而普遍被人们所“壳体结构”正在发展中,正如它的命名中的“壳体”
认识。古代罗马人仅用石材和砖做成大空间结构的的含义一样,与整体的尺度相比,能够做成非常薄的
实例就充分说明,他们认识到了拱作用效应,并把它大屋顶。很显然,这种穹顶形态的壳体结构具有非
应用到拱形的结构中。常高的合理性。
穹顶在很早