大学体育馆弦支穹顶钢结构屋盖的分析与设计
北京工业大学体育馆建筑结构分析
谷歌卫星照片
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成功的屋盖结构！
国家体育场鸟巢的每平方米用钢量为 400Kg左右，国家游泳中心水立方的每平 方米用钢量为200Kg左右。而北京工业大 学体育馆屋盖的每平方米用钢量仅为 62Kg… 为什么它的屋盖结构形式如此节约钢材 呢？其中的奥妙就在于——预应力。
结构体系及施工技术
北京工业大学体育馆比赛馆屋盖为世界上跨 度最大的单层预应力弦支穹顶结构，最大跨度达 93m，总用钢量不到1200t，相当于62kg/㎡ .热身 馆屋盖为铸钢节点单层网壳结构。施工中通过采 用球形节点三维空间测量控制技术、弦支穹顶结 构从外向内逐圈安装技术、弦支穹顶结构预应力 施工技术、直立锁边金属屋面工程施工技术、观 众席座椅下送风空调系统等，确保了工程质量和 工期，得到了世界羽联、北京奥组委等各方面的 高度评价，社会效益良好。该工程已获得北京市 结构“长城杯”金奖。
1.绝大部分受力构件可设计成受拉的索，截面受力均 匀，可充分发挥钢索的高强度性能。同时，自重可大 大减轻。 2.受拉构件是最稳定的，无失稳问题。可不考虑弯矩、 扭矩和剪力的问题。因此可以利用较少的材料跨越和 覆盖很大的空间。 3.因压杆数量少、长度短，截节预应力来实现，而不必改 变构件的几何尺寸。
缺点：
1.计算分析难度较高。 2.预应力施加难度高，成型过程不易控制，施工难度 高。 3.预应力损失影响严重。
这种结构体系出现的时间还比较短，还 有诸多的理论问题没有解决。 但北京工业大学体育馆的建成，对北京 奥运会来说无疑是值得肯定和思考的。
建筑结构分析作业之
北京工业大学体育馆
（单层欲应力弦支穹顶结构）
位
置
北京工业大学体育馆位于北京市朝阳区东南区，毗邻东四环路， 交通便利。
简
新型弦支穹顶结构分析与设计
新型弦支穹顶结构分析与设计弦支穹顶结构是一种由弦组成的平支撑结构特殊形式，其特点是外部形式美观极佳，具有抗风、抗压抗弯结构，而且表面质地完美，这种结构能够被广泛的使用于场馆的设计，例如体育馆，以及其它装饰类建筑。
从力学角度来看，弦支穹顶由一组无结而又呈曲率的弦组成，能够使结构的自重发挥抗压的能力，从而达到满足表面抗弯的目的。
而且由于弦两端固定，所以结构不能产生任何动态效应，所以结构也极易被大量应用。
新型弦支穹顶结构可以将采用了微小体积、重量轻、构造几何形状复杂的元素，在穹顶的整体构造中，这些元素的形态可以组成更大的空间曲面，从而赋予了弦支穹顶结构更大的灵活性和更多的设计元素。
当设计一个新型弦支穹顶结构时，应该首先考虑其结构力学性能，它的抗压、抗弯和抗滑移性能，以及在必要时要考虑其强度、可靠性和结构稳定性，其次要考虑弦支穹顶结构的形式，它的重量、特殊截面，以及选择结构材料和构件抗裂，抗冻性等的机械性能。
新型弦支穹顶结构的设计首先依据结构的特性，采用适合的计算方法和计算工具，结合工程实践经验，结合工程实际情况，综合考虑地质地质条件，确定所需弦支穹顶结构的型号、截面及其相关参数，并分析计算弦支穹顶结构的抗压、抗弯强度、稳定性及其结构的各种力学性能指标，以及它们在穹顶系统内部分布情况等。
在建筑构造过程中，应用新型弦支穹顶结构的方式有模板和叠加的方式，模板的塑形过程是施工中重要环节，要严格把控模板的正确安装和夹紧度，确保各模板构件无法滑移。
为了更好的利用材料特性，并合理组织支承构件，采用穹顶节点连接及网型连接要求，确保穹顶结构在一定范围内是固定状态，以确保结构可靠稳定性。
当在安装新型弦支穹顶结构时，还要注意安装条件，确保在构建过程中结构的稳定性，确保稳定性的保证不能仅靠立柱、横梁或支柱等纵横向构件，安装时需要均匀布置横杆来支撑结构以维持穹顶整体的构造及构件的稳定性。
几个大跨度弦支穹顶结构的比较与分析
几个大跨度弦支穹顶结构的比较与分析汇报内容一、弦支穹顶的结构特点二、结构组成对比与分析三、施工方案对比与分析四、小结一、弦支穹顶的结构特点结构特点弦支穹顶结构又称之为索承网壳结构，是传统的单层或双层网壳结构和索穹顶结构结合的衍生物，它综合了单层网壳和索穹顶结构优良性能于一体，是一个由单层或双层网壳代替索穹顶的上层索网后形成的一种新型杂交结构。
弦支穹顶结构通过下层索系、上层刚性网壳和竖向撑杆共同工作而承受外部荷载，结构通过对下层索系（径向索和环向索）施加预应力而为结构提供足够的竖向刚度，并在结构内形成水平作用自平衡的结构体系。
二、结构组成对比与分析典型工程近几年来国内对弦支穹顶结构进行了比较多的理论分析和试验研究，已经建成的弦支穹顶结构也不少，近几年建成的有：武汉体育中心体育馆(115X135m)、济南奥体中心体育馆（122m)、常州体育会展中心体育馆(120X80m)、北京工业大学体育馆（93m）、三亚体育中心体育馆（76m）、安徽大学体育馆(76.2m）等，我有幸参与了其中四个工程的施工。
这里将对其中体系、外形、施工方法上均有代表性的三个工程的施工技术做一个简要介绍。
安徽大学体育馆钢屋盖平面为边长44m的正六边形，对边距离为76.2m，正六边形柱网外接圆直径为88m，最大挑檐长度6m，屋盖最大高度11.55m；屋盖中央设置边长12m正六边形的采光玻璃天窗。
屋盖上层为箱型构件的正交正放网壳（中间采光顶为凯威特型），下层索系为4道环索、6道径索和撑杆组成，六边形的每边设置6个支座，在采光顶的正六边形周围和结构外沿正六边形周围分别各设置了一圈封闭的三管桁架，外沿的封闭桁架。
以人为本科技为先精工钢构集团JINGGONG STEEL GROUP 安徽大学体育馆斜拉杆斜脊梁撑杆环索以人为本科技为先安徽大学体育馆＋＋单层网壳支承索系与撑杆边缘支撑构件以人为本科技为先常州体育馆体育馆平面为椭圆形，长轴为120米，短轴80米，屋盖矢高23米。
北京某大学体育文化综合馆钢结构工程
目录第一章钢结构工程概况 (4)第1节工程概况 (4)1、工程概况与特点 (4)2、主要材料 (5)3、结构形式 (8)第2节节点形式 (11)第3节分承包内容 (11)第二章工程难点与施工技术措施 (12)第1节工程难点 (12)第2节施工技术措施 (12)第三章工程管理目标 (13)第1节质量目标 (13)第2节工期目标 (13)第3节工程成本造价控制目标 (13)第4节安全目标 (13)第5节环境保护和文明施工目标 (14)第6节技术创新目标 (14)第7节培训和教育目标 (14)第8节团结合作目标 (14)第9节工程管理目标 (14)第四章项目管理及施工部署 (14)第1节项目管理组织机构 (15)第2节工程施工部署 (15)第3节施工流水段的划分 (16)第4节场钢结构施工平面布置 (17)第五章施工准备 (17)第1节施工现场准备 (17)第2节施工技术准备 (18)第3节人员配备 (18)第4节施工机械设备及仪器准备 (19)第六章施工方法 (25)第1节主要的施工方法 (25)第2节充分应用电子计算控制液压千斤顶提升新技术 (25)第3节钢结构施工顺序： (25)第4节拱架、拱架支撑、屋架弦杆分段确定原则： (27)第5节地面拼装工艺： (27)第6节焊接技术 (29)1、 6.6.1焊缝的要求 (29)2、 6.6.2主要焊缝的焊接形式 (29)3、 6.6.3.施焊技术 (32)第7节高空对接屋架 (32)第8节提升技术 (33)1、 6.8.1提升工作原理 (33)2、 6.8.2提升工艺设计及计算 (34)3、 6.8.3提升过程 (36)4、 6.8.4提升过程中结构受力分析 (39)5、 6.8.5桁架提升工艺流程 (40)6、 6.8.6拱架提升过程中注意事项 (41)第9节施工测量 (41)1、 6.9.1测量准备工作 (41)2、 6.9.2测量内容 (42)第七章质量保证体系及措施 (42)第1节质量保证体系 (42)第2节质量保证措施的控制项目及重点控制内容 (42)1、7.2.1加工制作 (42)2、7.2.2安装过程 (42)3、7.2.3提升过程 (43)第八章工期保证措施 (43)第九章冬期施工技术措施 (43)第1节冬期施工任务概况 (43)第2节冬期施工一般要求 (44)第3节冬施技术措施 (44)1、9.3.1安装方面 (44)2、9.3.2焊接方面 (44)3、9.3.3.仪器使用要求 (45)4、9.3.4塔式起重机 (45)第十章安全保证措施 (46)第十一章附录：技术规范书 (48)第1节本工程设计采用的规范与规程 (48)第2节本工程施工及材料应依据的规范、规程与标准 (49)第3节钢结构材料要求 (49)第4节钢结构施工详图 (50)第5节钢结构的制作要求 (50)第6节管材的下料、弯曲及焊接 (51)第7节钢结构的除锈与防腐 (52)第8节其他 (52)第9节钢结构材料用量及说明 (52)钢结构工程概况第一节工程概况1.1.1工程概况与特点某大学体育文化综合馆位于某大学校园内，规划用地面积20650m2，占地12010m2，总建筑面积21882m2（含风雨跑道1590m2）。
钢结构案例分析
案例一：美国亚特兰大体育馆（佐治亚穹顶）索穹顶结构索穹顶结构是20世纪80年代美国工程师盖格（Geiger）发展和推广富勒（Fuller）拉整体结构思想后实现的一种新型大跨结构，是一种结构效率极高的力集成体系或全力体系。
它采用高强钢索作为主要受力构件，配合使用轴心受压杆件，通过施加预应力，巧妙地拉成穹顶结构。
该结构由径向拉索、环索、压杆、拉环和外压环组成，其平面可建成圆形、椭圆形或其他形状。
整个结构除少数几根压杆外都处于力状态，可充分发挥钢索的强度，这种结构重量极轻，安装方便，经济合理，具有新颖的造型，被成功地应用于一些大跨度和超大跨度的结构。
1992年，美国工程师维（M.P.Levy）和T.F.Jing对盖格设计的索穹顶结构中索网平面刚度不足和易失稳的特点进行了改进，将辐射状脊索改为联方型，消除了结构部存在的机构，并取消起稳定作用的谷索，成功设计了佐治亚穹顶（Georgia Dome）（1992年建成，椭圆形平面，240.79m*192.02m），成为1996年亚特兰大奥运会的主体育馆屋盖，用钢量不到30kg/m²。
佐治亚穹顶体育馆位于亚特兰大的中心地带，1992年作为美国橄榄球联盟亚特兰大大猎鹰队的主场开放。
该馆因成为1996年奥运会主体育场馆，是世界上最大的电缆支撑穹顶形体育馆。
佐治亚穹顶，是目前世界上最大的索穹顶结构，双曲抛物面型拉整体索穹顶结构，由美国工程师列维等设计，是1996年亚特兰大奥运会主赛馆的屋盖结构，其长轴为240米，短轴为193米，为钻石形状，曾被评为全美最佳设计。
整个结构由联方型索网、三根环索、不连续撑杆及中央桁架组成。
佐治亚体育馆的结构是一个空间桁架，其底部弦杆由环形索代替。
这个屋顶为240m*193m的椭圆形，是同类索膜结构中世界上最大的。
它由涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维膜覆盖。
屋面呈钻石状，看上去象水晶一般。
整个屋顶由7.9m宽、1.5m厚的混凝土受压环固定，共52根支柱支撑着700m周长的混凝土受压环，钢焊接件被预埋进受压环，以提供26个屋顶连接点。
论大型体育馆弦支穹顶钢结构弦杆及索夹加固技术
论大型体育馆弦支穹顶钢结构弦杆及索夹加固技术一、工程概况：大连市体育馆总建筑面积约8.1万平方米，座位数1.8万人，体育馆地下一层，地上五层，本工程主体结构为弦支穹顶结构体系，在空间上呈椭球体，跨度为116.4m×145.4 m ，最高点高度为45米，矢跨比1/10，上部采用巨型倒三角形桁架结构，型芯线垂直高度2.4m，整个结构通过46个支座固定于外环钢环梁上，东侧最高点与西侧最低点相差6米，弦支穹顶单层网壳中心部位为弦支穹顶内环，主体管桁架下弦为拉索结构。
拉索共分为3道环向索、64根径向索，钢索通过环向桁架与径向桁架交接节点处向下设置的64根垂直撑杆相互连接。
撑杆高度6～10m不等。
钢索直径φ80～φ105mm，总重约82t。
环索的各项参数如下表所示：课题1：在主体屋面钢结构安装全部完成，安装支架全部拆除后，因中部斗屏设计吊挂重量变更增加，需对顶部12根杆件进行加固；课题2：索夹滑移力较大，需对索夹采取加固措施。
二、弦杆加固技术：1、问题的提出：在主体屋面钢结构安装全部完成，安装支架全部拆除后，因中部斗屏设计吊挂重量变更增加40吨，经结构验算后，斗屏四周桁架杆件有12根需要进行空间更换，而此时所有杆件已处于受荷状态。
由于安装用临时支架已全部拆除，如重新布置临时支架，势必极大地增加工程费用，延长施工周期。
为此，如何在保证结构安全的条件下，顺利更换这12根杆件，尽量减少工程费用、缩短施工周期是我们所面临的关键课题。
原设计杆件及对应更换后杆件如下：杆件加固位置图2、加固技术要点：在结构荷载已施加的情况下，在不增加节点临时支架、不拆除原杆件的基础上，通过采取相应措施，采用增加套管的方式对所需杆件进行加固。
要求：所加固的杆件套管内径必须大于被加固杆件的外径。
如有必要可采取加大套管的方式来解决问题，不过本项内容中所需更换的12根杆件均能满足此要求。
3、加固工艺：确定更换后杆件的长度，将杆件剖开分成两片，成对捆绑、编号→新增杆件两端相贯线切口现场放样加工→安装中间定位环（定位环与原杆点焊，当间隙2.5mm时可缠铁丝）→安装新增杆件，相对两半片间用临时固定耳板固定→两半片间焊接→新增杆件两端相贯线接口焊接。
弦支穹顶结构设计分析2
弦支穹顶结构设计分析来源网络作者：彭添刘振华刘祥字发布于2012/12/22 16:53:29 评论(0)有16人阅读1 工程概况三亚市体育中心(三亚市中等职业技术学校二期场馆)位于海南省三亚市，西临师部农场路，南接金鸡岭路，东靠东岸北路，北侧为技术学院一期工程用地，由体育馆、体育场、游泳馆三部分组成，是三亚市及职业学校新校区的标志性建筑群。
体育馆总建筑面积12 764．8 m2，总座位2 934席；屋盖覆盖面积6 550 m2，采用预应力弦支穹顶钢结构体系。
游泳馆总建筑面积4 621．3 m2，337座，屋盖覆盖面积3 700 m2，采用焊接球空间网架结构。
体育馆主馆钢结构屋盖形状为圆形，直径为75．36 m，屋盖矢高为8．288 m；整个屋盖覆盖面积为3 700 m2。
屋盖采用弦支穹顶结构体系。
该结构体系由上部单层网壳和下部弦支索杆体系构成，上部单层网壳网格布置形式为Kiewitt型；下部弦支索杆体系以肋环型布置，设置3道环索，径向为钢拉杆；其中撑杆采用圆钢管，上下端铰接。
该结构具有用钢量小、结构轻盈、钢结构构件截面类型少的特点。
计算简图如图1所示。
本工程索承单层网壳屋盖，除具有一般索承单层网壳的结构特点外，还具有以下特点。
1)网壳矢高为8．288 m，矢跨比为8．288／75．36=0．11。
网壳矢跨比不大，屋盖刚度一般，在施加预应力后，其网壳面外刚度有较大提高。
2)屋盖结构与下部混凝土结构采用三向铰支座。
3)在使用阶段，结构主要受力状况为：环向杆和拉索受拉，径向杆和撑杆受压。
而在预应力张拉阶段，除索受拉外，网壳各杆件和撑杆均受压。
4)在撑杆下节点处，撑杆、环索和径向钢棒的内力相互平衡，其中环索内力最大，撑杆内力最小。
改动其中任何一个构件的内力，其他构件的内力也相应改变。
5)索承单层网壳屋盖为圆球形，且各方向上的结构布置较为均匀，因此结构受力比较均匀，内力变化幅度比较小。
6)对结构的构件布置情况及传力特点的分析得知，中心处由环向索、径向钢棒、竖向撑杆及钢管网壳组成的屋盖可以作为一个自承重的结构受力单元；其内力通过外层钢管网壳传递至下一圈由环向索、径向钢棒、竖向撑杆及钢管网壳组成的结构单元，此单元不能自承重，而是通过与上一层结构单元联合组成能自承重的结构受力单元。
弦支穹顶施工技术介绍(黄明鑫、陈焕军)
常州体育馆—拉索的安装
径向索安装方案：径向索由塔吊协助吊放至安装平 台后，先将索的可调端与撑杆上节点的单耳板销接， 然后采用“溜索法”安装径向索，将索的不调端与 撑杆下节点的铸钢索夹耳板销接。
常州体育馆—拉索的安装
环向索安装方案：HS-2～HS-6安装采取边放边装 的安装方法，即环索垂直牵引至操作平台后随即 进行环索水平牵引，待每段环索就位后按照索夹 标记位置（在工厂制索时已按索拉力进行位置标 定）进行环索安装。HS-1吊装就位后，直接进行 水平牵引、就位安装。
φ203×10，φ152×10
下斜索由外到内初始预张力分 别确定为：1800，1000， 500，250，100
径 向 :φ245×8 、 φ273×16 ， 环 向 ： φ351×10 、 φ351×16，材质Q345B
抗拉强度1670MPa的半平行钢 丝束拉索，拉索规格为 ：φ5×55、φ5×85、 φ5×199三种
跨度122m 矢高12.2m，矢跨比1:10
径向主钢箱梁 750×350×12×16 ， 环 向 钢 箱 梁 为 300×200×6×8 ，材质Q345B
拉 索 ： Ф5×199 、 Ф5×109 、 Ф5×55 、 Ф5×31 ， 拉 索 材料屈服强度不小于 1670Mpa
钢 拉 杆 ： Ф90 、 Ф65 、 Ф45 、 Ф30 ， 屈 服 强 度 不 小 于 550Mpa ， 抗 拉 强 度 不 小 于 750MPa
安徽大学体育馆
安徽大学体育馆工程钢屋盖钢网壳为双向矩形 截面钢构件单层网壳。径向钢构件截面大，为矩形 焊接钢箱梁，正六边形的六个脊线处钢箱梁为主钢 箱梁，其它径向钢箱梁为次钢箱梁；环向钢构件截 面小，为矩形冷成型钢管。整个钢屋盖的索系由径 向预应力拉杆和环向预应力拉索构成，环向索共设 4环。撑杆采用圆钢管，上下端耳板销轴铰接。整 个钢屋盖支撑在周边30个钢柱上，除角部6个外， 六边形每边4个，柱距8.776m。钢屋盖与柱顶相交 高度为18.290m，钢屋盖最高点为29.890m。在采光 顶的正六边形周围和结构外沿正六边形周围分别各 设置了一圈封闭的三管桁架，外沿的封闭桁架进一 步减小了支座的水平推力，内外环形桁架与主脊梁 及拉索共同构成了结构的主骨架。
郭正兴-武汉体育馆弦支穹顶屋盖预应力拉索施工Word
武汉体育馆弦支穹顶屋盖预应力拉索施工郭正兴石开荣罗斌张建（东南大学土木工程学院，江苏南京 210096）（南京东大现代预应力工程有限责任公司，江苏南京 210018）摘要武汉体育馆钢屋盖为一大跨弦支穹顶结构体系，结合该结构特点，详细介绍了预应力拉索安装及张拉的施工工艺，为类似新型空间结构的研究与应用提供了有益的参考。
关键词弦支穹顶，拉索，撑杆，施工，预应力1 工程概况与结构特点武汉体育中心二期工程——体育馆为2007年第六届全国城市运动会主要赛场之一，其下部主体为钢筋混凝土结构，上部屋盖采用钢结构，位于武汉经济技术开发区。
建成后将容纳1.2万至1.3万名观众观看比赛，为湖北地区规模最大的现代体育馆，不仅能满足高水平体育竞赛和大型文化活动的需要，同时还能满足市民日常健身娱乐和文化体育生活的需要。
该工程上部钢屋盖采用了一新型弦支穹顶（亦称索承网壳）结构（图1），是传统空间网壳与索穹顶的混合体，即：屋盖上部采用扁平双层网壳结构，其外形为椭圆抛物面，水平投影为一椭圆，长轴方向总长165m，短轴方向总长145m，投影面积约18800m2。
网壳上弦曲面由下弦曲面向上平移3m形成，网格由三向交叉桁架单元组成，采用焊接球节点连接。
屋盖下部采用整体张拉索杆体系，共设三环拉索，每环均设双根环向索，环向索、径向索和网壳之间通过撑杆（Ф299×7.5）相连。
三者之间为一有机整体，对拉索施加预应力后，将大大减小屋盖结构对支座的水平推力，网壳的竖向变形及杆件内力也得到降低，从而改善了结构的整体受力性能。
（a）整体效果图（b）钢屋盖平面图（c）钢屋盖立面图（d）索杆布置图图1 武汉体育中心二期工程——体育馆郭正兴，男。
1956.8出生，教授，博导2 预应力拉索材料及规格该工程采用1670级Ф5.3镀锌钢丝双护层扭绞型拉索，内层PE为黑色耐老化高密度聚乙烯（HDPE），外层为白色PE。
其中，径向索索头为热铸锚，环向索索头为冷铸锚，环向索采用双索体系，由连接钢棒相连。
某体育馆屋盖钢结构方案比选与分析
某体育馆屋盖钢结构方案比选与分析在进行体育馆屋盖钢结构方案的比选与分析之前，我们首先需要确定一些关键的设计要求和目标，例如预算、场地限制、设计规范等。
在本文中，我们将使用以下假设作为参考：1.预算：预算限制为500万人民币。
2.场地限制：体育馆的场地面积为1000平方米，地面高度限制为15米。
接下来，我们将比选和分析三种可能的屋盖钢结构方案：方案一：空间网格结构空间网格结构是一种常见的屋盖钢结构设计方案。
它由多个平行和垂直的钢杆组成，形成一个网格状的结构。
这种结构设计可以提供较大的自由度和刚度，并且适用于跨度较大的体育馆屋盖。
然而，这种结构也需要大量的钢材和较长的施工时间，在预算和时间限制下可能并不适用。
方案二：空间桁架结构空间桁架结构是另一种常用的屋盖钢结构方案。
它由多个三角形的钢桁架组成，形成一个刚性和稳定的结构。
这种结构设计可以提供良好的抗震性能和刚度，并且节省钢材用量。
然而，这种结构设计也需要大量的焊接工作和较长的施工时间。
方案三：拱形结构拱形结构是一种经典的屋盖钢结构设计方案。
它由多个弧形或曲线形的钢杆组成，形成一个呈拱形的结构。
这种结构设计可以提供良好的承载能力和抗风性能，并且具有较高的美观性。
然而，这种结构设计可能需要更多的钢材和施工技术，并且可能超出预算限制。
接下来，我们将对三种方案进行比较和分析：1.预算比较：根据预算限制为500万人民币，我们首先计算每种方案所需的钢材用量和施工成本。
通过比较各种方案的成本，我们可以确定最经济实用的方案。
2.抗震性能比较：根据国家标准《建筑结构抗震设计规范》，我们可以通过进行结构分析和抗震计算来评估每种方案的抗震性能。
通过比较各种方案的抗震性能，我们可以确定最安全可靠的方案。
3.美观性比较：美观性是另一个重要的考虑因素。
我们可以通过模拟和渲染每种方案来评估其外观和视觉效果。
通过比较各种方案的美观性，我们可以确定最理想的方案。
综上所述，对于体育馆屋盖钢结构方案的比选与分析，我们需要综合考虑预算、抗震性能和美观性等因素，以确保最佳的设计方案。
钢结构现场安装及索预应力张拉方案【图】
第一节钢结构现场安装及索预应力张拉方案第一小节脚手架及结构加固措施体育馆屋盖为单层网壳，其安装过程对支架的要求非常高，特别控制施工过程中结构的应力和变形是重点，同时保证在结构被支撑的情况下不影响环向索和径向拉杆的布索和张拉施工。
所以整个结构对脚手架的设计提出了较高的要求。
■ 1 一、脚手架设计的控制原则1、变形控制网壳结构施工过程中，脚手架承受承受整个结构的重量，由于结构为球冠体系，由此满堂架还承受一定的水平荷载，由此承重胎架属于复杂的受力体系。
脚手架在施工过程中的变形直接影响了网壳的安装精度，对预应力施工影响比较大。
因此操作架的设计要使得在施工荷载作用下的变形需满足规范和本工程技术条件的要求。
2、稳定性和刚度满足要求满堂架具有一定的高度，最高约28m高，在施工过程中需要严格保证其稳定。
3、沉降量控制满堂架在受力后产生的沉降量不应超过5mm。
4、满足预应力施工要求由于预应力施工在结构形成之后，且索穿行在结构于脚手架内部，脚手架的设计直接影响到预应力索的布索和张拉。
满足预应力施工要求是脚手架控制的重点和难点。
■ 2 二、满足预应力施工要求的二阶平台设计1、通过对上述情况的充分理解和对钢结构和预应力索施工方案的充分研究，我们提出了满足预应力施工要求的二阶平台设计思想。
即脚手架平台搭设分两阶段进行，第一阶段搭设平台控制在预应力索撑杆的下端节点以下约500mm的水平位置处，此步完成后形成一阶梯状台阶。
一阶平台搭设好后，开始铺设预应力索，将索卷用吊机吊至一阶平台上后，在撑杆垂直下方将环向索张开，形成圆形，搁置在满堂架上。
2、一阶平台搭设完成，开始搭设二阶平台，此时的二阶平台以一阶平台为基础，往上搭设，满足网壳安装要求。
3、考虑到环向索的张拉及撑杆的安装，在网壳结构安装完成后，需要设置一部分支撑支承整个结构，且支承应该不影响预应力索的张拉。
4、我们对施工过程的验算结果，对结构采取隔环设置支撑的方式能满足对结构支承的要求。
北方学院体育馆屋盖钢结构方案比选与分析
北方学院体育馆屋盖钢结构方案比选与分析北方学院体育馆屋盖钢结构方案比选与分析* 北方学院体育馆屋盖钢结构方案比选与分析* 王政凯1 闫翔宇2,3 于敬海2,3 王丹妮2 王少华1 (1.天津大学建筑工程学院，天津300072；2.天津大学建筑设计研究院，天津300073；3.天津市房屋建筑钢结构技术工程中心，天津300072) 摘要：简述北方学院体育馆的工程概况，结合建筑造型和使用功能，提出网架、双向平底桁架、双向梭形桁架、双向张弦梁、弦支穹顶等5种结构方案，分别利用MST 2011和MIDAS Gen Ver.800两种软件在恒载、活载、风载、温度和地震作用下对5种方案进行建模计算，从结构变形、内力分析、经济性、美观性等多个方面进行对比分析，发现弦支穹顶方案结构刚度大、用钢量适中、反力较为均匀，为优先选用方案，可为类似工程在结构选型上提供参考。
关键词：大跨度；弦支穹顶；网架；桁架；结构选型1 工程概况北方学院体育馆位于河北省张家口市，是北京申报2022年冬奥会的场馆之一。
整体建筑造型为颇具传统特色的“灯彩”造型，宛如一盏明灯，为校园及城市散发着文化的光亮(图1)。
图1 体育馆效果体育馆总建筑面积25 901 m2，高度26.7 m，地下1层，层高5.4 m，地上4层，层高分别为5.1，6.1，3.9，4.2 m。
主体结构采用钢筋混凝土框架结构。
屋盖平面不规则，接近圆角矩形，长约91 m，宽约84 m，其平面轴线构成如图2所示。
图2 柱轴线平面位置该体育馆结构跨度较大，跨径最短向达84 m；屋顶结构平面为不规则形状，屋面曲面很难找到规则方程；由于建筑高度受限，屋顶钢结构高度要求在6 m左右，短轴方向矢跨比约为1/14，属于扁平屋盖。
2 结构方案选型结合体育馆结构特点，提出了网架、双向平底桁架、双向梭形桁架、双向张弦梁、弦支穹顶5种结构方案，包含了4种不同屋架结构体系。
2.1 网架方案网架杆件选用圆钢管，节点选用焊接球。
北京某大学体育文化综合馆钢结构工程
目录钢结构工程概况第一节工程概况1.1.1工程概况与特点某大学体育文化综合馆位于某大学校园内，规划用地面积20650m2，占地，总建筑面积（含风雨跑道1590m2）。
建筑物高度为28.2m，地下一层（局部设地下夹层），地上三层。
东西宽107.17m，南北长190.12m。
建筑物东西两侧分别有二个露天风雨跑道。
该工程为钢筋混凝土框架剪力墙结构，屋面支撑体系：钢屋盖由二榀东西向的双曲面圆弧拱架和十榀南北向的马鞍形管桁架式钢屋架组成，十榀钢屋架吊挂于二榀主拱架下。
看台周边半径38.2m 圆周上分别布置有圆形钢筋混凝土柱，混凝土柱之间设有钢筋混凝土圆弧梁，钢屋架支撑在钢筋混凝土圆弧梁上，标高随屋面马鞍形位置不同而变化，钢屋架由连系桁架～联成一体。
钢屋架从钢筋混凝土圈梁支撑点向外逐渐向高悬挑，最后由外环桁架梁联成一体，高挑部分构件为工字钢22a。
屋架上设置钢檩条，铺设双层保温金属压形板。
主拱架外露，屋面整体造形呈马鞍形，外露钢拱架苍劲有力，波浪形银灰色屋面飘逸，轻巧，两者完美结合，集中体现了更高更快更强的体育精神和奋发向上的现代风格。
详见图钢结构平面图；图结构纵剖面；图结构横剖面；1.2.1主要材料1.2.1 架及钢梁为( 字钢，槽钢，焊接形钢)。
1.2.2 钢管为无缝钢管，化学成份及力学性能应符合，抗拉强度实测值与屈服强度实测值比值不小于，钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于，钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
1.2.3 焊接材料：自动焊或半自动焊采用或焊丝，其性能符合；手工焊时采用、焊条，其性能符合、的规定。
1.2.4 高强度螺栓：采用大六角高强度螺栓，其技术条件符合、、—的规定。
1.2.5 铸钢：钢材屈服强度大于。
( ) 管球相贯1.3.1结构形式主拱架为双向圆弧拱，跨度为85.4m，拱脚最低处标高5.2m、拱顶最高处标高28.2m，断面形状为平行四边形，上下弦杆Φ×，腹杆Φ×，Φ×，弦杆腹杆节点为管管相贯节点。
钢结构体育馆的设计与建设
钢结构体育馆的设计与建设钢结构体育馆在现代建筑领域扮演着重要的角色，它不仅能够提供多功能的场地以供人们进行各种体育活动，还能够为各类大型赛事提供理想的场地条件。
本文将重点探讨钢结构体育馆的设计和建设的相关方面。
一、钢结构体育馆的设计1. 功能规划钢结构体育馆的设计首先需要进行功能规划，根据场地的大小和使用需求，确定包括体育场、看台、休息区、更衣室等在内的具体功能区域。
2. 结构设计钢结构体育馆的结构设计是关键。
由于体育馆需要拥有大空间、开阔的场地，因此采用钢结构可以实现大跨度的设计。
同时，钢材具有较高的强度和稳定性，能够承受较大的荷载，保证体育馆的安全性。
3. 空气流通设计钢结构体育馆需要考虑室内外空气流通的设计。
合理的通风系统和空调系统可以确保体育馆内空气的流通，提供良好的活动环境和观赛体验。
二、钢结构体育馆的建设1. 建设前准备钢结构体育馆的建设需要进行多项前期准备工作。
包括选址、地质勘测、项目规划等。
选址需要考虑到周边交通便利性及场地的稳定性，地质勘测则是为了确定地基承载力等重要参数。
2. 施工工艺钢结构体育馆的施工工艺也需要特别关注。
由于钢材的特殊性，需要采用特殊的焊接和连接工艺，确保结构的牢固性和稳定性。
同时，在施工过程中需要注重安全控制，保证工人的人身安全。
3. 建设审批和验收钢结构体育馆的建设需要进行相应的审批和验收。
根据不同地区的规定，需要提前申请相关手续，并接受相关部门的验收。
三、钢结构体育馆的优势与前景钢结构体育馆相比传统混凝土体育馆具有诸多优势。
首先，钢材具有较高的耐用性和抗震性能，能够更好地应对自然灾害。
其次，钢材的可塑性较强，可以实现各种形式的设计，满足不同的场地需求。
此外，钢结构体育馆的建设周期相对较短，能够快速满足人们对场馆的需求。
随着体育事业的发展，钢结构体育馆的前景也十分广阔。
越来越多的大型体育赛事需要拥有先进的、满足标准的比赛场地。
钢结构体育馆不仅能够提供优质的观赛体验，还能够为举办方节约成本，快速搭建场地，具有很高的经济价值和社会效益。
弦支穹顶结构
北京工业大学体育馆创造了世界建筑史上的一个纪录——世界上跨度最大的预应力弦支穹顶结构，最大跨度达93米。
随着北京奥运会羽毛球、艺术体操比赛陆续在这里举行，将会有更多的人关注这座建筑的独特魅力。
怀着对这座建筑特殊钢结构的探究心情，我们走进了这座建筑，访问了负责该项目预应力弦支穹顶结构施工技术的北京市建筑工程研究院副总工秦杰博士。
北京工业大学体育馆建筑总面积24383平方米，屋盖最大跨度93米，矢高9.3米，其结构形式为下部钢筋混凝土框架结构，上部采用新型空间结构体系——弦支穹顶结构。
如果用单层网壳支撑如此大的跨度，势必要增大构件的截面尺寸，进而会导致建筑整体结构笨重，用钢量增大。
目前采用的弦支穹顶结构上部是一个球冠顶面的单层网壳，下部是径向高强度钢拉杆和环向高强度钢索，借助垂直的竖向撑杆支撑网壳。
这种新型结构形式，结构新颖，构思巧妙，受力合理。
也正是弦支穹顶结构这种“刚柔并济、柔中带刚”的特性，才使得体育馆呈现出一种轻盈飘逸的形态，使人们自然联想到羽毛球、艺术体操的项目所表达的清灵飘逸。
仿真计算与施工监测确保安全施工和结构质量虽然体育馆已经竣工，但秦杰依然保留着他们最初制作的弦支穹顶结构模型，因为这个工程项目的施工确实让他们呕心沥血。
他谈到，大跨度预应力钢结构是由高强度、抗腐蚀、抗疲劳钢索与各种形式的空间钢结构组合而成的一种新型结构形式。
对于直径93米的世界最大跨度弦支穹顶结构，其最外圈环向索预应力张拉值达到250吨，钢结构施工的难度实属世界罕见，其中预应力拉索施工是这个工程的最大特色和难点。
由于北京工业大学体育馆工程的特殊性，在施工前工程师们必须进行大量的深化设计和仿真计算等准备工作。
在施加预应力完成前结构尚未成形，弦支穹顶的结构整体钢度较差，因此必须应用有限元计算理论，使用有限元计算软件ANSYS进行弦支穹顶结构的施工仿真计算，并采用APDL语言编写仿真计算程序，以期能很好地模拟该结构形式的施工过程，保证结构施工过程及结构使用期的安全性。
三维弦支穹顶结构体育馆静力、动力性能分析
692023.08|内装修材料荷载等荷载值设置为1.0K N /m 2。
④结构沿马道方向通风管的线荷载自重设置为1.65K N /m 。
对弦支穹顶结构静力荷载工况作用下的结构性能分析，会得到不同荷载工况作用下结构的内力状态和结构变形情况，进而清晰明确结构的各部位受力状态及整体结构安全可靠度。
同时可以考察在不同荷载主导下的荷载工况组合对结构的应力及结构变形响应情况，同时可以量化在不同荷载单独作用下对该结构的内力和变形的响应程度，进而发现整体结构薄弱点从而对结构性能提出改进设计的可能[4-5]。
由于弦支穹顶结构的拉索撑杆体系中的环向索为柔性索结构，在施加预应力及施加荷载工况作用的过程中结构有可能会产生较大的塑性变形，考虑到对结构分析结果的准确有效性及现有工作站的计算能力，采取非线性分析的方法以考虑结构形状对结构内力的影响程度[6]。
70 | CHINA HOUSING FACILITIES3弦支穹顶结构动力分析3.1弦支穹顶结构的模态分析对弦支穹顶结构进行相关模态分析时，充分考虑结构屋面的恒荷载对结构震动的影响情况。
因此本结构采用M A S S 21质量单元同时考虑结构屋面恒荷载和屋面雪荷载结构模态的影响[7]。
本文截取了弦支穹顶结构第一阶模态图，分析图2如示。
由结构振型图得知该弦支穹顶结构第一、第二阶振型为整体网壳拉索结构侧倾振型、横移振型，主要表现为以结构的水平平动为主。
分析结构的第三、四阶模态振型可以看出结构的第3~5圈环索间网壳部分的主要以结构竖向振动为主，属于中部竖移振型。
第五、第六阶模态显现为结构的局部扭转振型震动特性，第七阶到第九阶模态主要表现为第1~2圈环索间网壳部分竖向震动为主，第十到第十六阶模态主要表现为网壳结构内环和外环竖向振动加剧，且发生竖向与水平震动的耦合，同时伴有结构扭转振动。
3.2一维地震激励下结构弹塑性时程分析弦支穹顶网壳结构作为一种大跨空间结构，而结构的自由度和频率反应密集，无法随意忽略，而振型反应谱法能很好考虑到多点地震的影响作用[8-9]。
钢结构案例分析.docx
案例一：美国亚特兰大体育馆（佐治亚穹顶）索穹顶结构索穹顶结构是 20 世纪 80 年代美国工程师盖格（Geiger ）发展和推广富勒（Fuller ）拉整体结构思想后实现的一种新型大跨结构，是一种结构效率极高的力集成体系或全力体系。
它采用高强钢索作为主要受力构件，配合使用轴心受压杆件，通过施加预应力，巧妙地拉成穹顶结构。
该结构由径向拉索、环索、压杆、拉环和外压环组成，其平面可建成圆形、椭圆形或其他形状。
整个结构除少数几根压杆外都处于力状态，可充分发挥钢索的强度，这种结构重量极轻，安装方便，经济合理，具有新颖的造型，被成功地应用于一些大跨度和超大跨度的结构。
1992 年，美国工程师维（ M.P.Levy ）和 T.F.Jing 对盖格设计的索穹顶结构中索网平面刚度不足和易失稳的特点进行了改进，将辐射状脊索改为联方型，消除了结构部存在的机构，并取消起稳定作用的谷索，成功设计了佐治亚穹顶（Georgia Dome）（1992 年建成，椭圆形平面， 240.79m*192.02m），成为 1996 年亚特兰大奥运会的主体育馆屋盖，用钢量不到 30kg/m2。
佐治亚穹顶体育馆位于亚特兰大的中心地带，1992 年作为美国橄榄球联盟亚特兰大大猎鹰队的主场开放。
该馆因成为1996 年奥运会主体育场馆，是世界上最大的电缆支撑穹顶形体育馆。
佐治亚穹顶，是目前世界上最大的索穹顶结构，双曲抛物面型拉整体索穹顶结构，由美国工程师列维等设计，是 1996 年亚特兰大奥运会主赛馆的屋盖结构，其长轴为 240 米，短轴为 193 米，为钻石形状，曾被评为全美最佳设计。
整个结构由联方型索网、三根环索、不连续撑杆及中央桁架组成。
佐治亚体育馆的结构是一个空间桁架，其底部弦杆由环形索代替。
这个屋顶为 240m*193m的椭圆形，是同类索膜结构中世界上最大的。
它由涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维膜覆盖。
屋面呈钻石状，看上去象水晶一般。
整个屋顶由 7.9m 宽、 1.5m 厚的混凝土受压环固定，共 52 根支柱支撑着 700m周长的混凝土受压环，钢焊接件被预埋进受压环，以提供26 个屋顶连接点。
[北京]体育馆钢屋盖结构工程施工组织设计(单曲面、双向张弦桁架钢结构)
![[北京]体育馆钢屋盖结构工程施工组织设计(单曲面、双向张弦桁架钢结构)](https://img.taocdn.com/s3/m/3925fc55ff00bed5b8f31d48.png)
XX 体育馆效果图如下所示：
1
屋顶钢结构轴测图如下所示：
位移计算，并针对计算结果进行各种保障措施的设计，包括轨道，支 撑架、各种滑移施工的支座和牵拉节点等设计，设计难度大。沿滑移 方向结构的刚度小，滑移距离达 105.5 米，采用多点牵拉高空滑移， 同步控制要求高。
1.3.3 特殊连接节点的设计和制作 本工程节点复杂，连接形式繁多，且有大量的铸钢节点、锻件和
2、总工期 150 天内，需完成深化设计、节点设计与确认、现场 拼装组对、滑移、预应力索张拉、监测等工序，工期紧，工序衔接难 度大。
3、结构安全与人员安全
人员安全：屋盖结构离地高达 42m，高空焊接、高空滑移、高空 张拉作业量大，人员安全是重点
预应力的张拉与测控、高空焊接质量是保证结构安全的重点
1.4 施工条件分析 本工程是四面均有看台和有地下室的封闭体育馆，钢结构支承在
16
第二章 编制依据及施工承诺
2.1 编制依据
本施工组织设计是以业主提供的招标文件和图纸为依据，参考本 公司以往在类似大型体育场馆工程的施工经验，结合本工程的实际情 况及特点，并通过相应的计算、分析结果，在业主给定的施工场地、 施工进度计划基础上进行编制。
对于本工程的施工除按本工程设计说明要求外，尚应严格按照国 家相应的有关标准、规范、规程、规定执行，具体如下：
比赛区
热身区
2
1.2 工程特点及结构体系分析 屋盖平面投影为两个矩形，纵向长 195.5m，横向宽 114m，分别
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3.3 荷载态的弹性设计计算
✓考虑了14个大类的荷载组合 。当恒荷载起有利作用时，其分项系数取为1.0；温度的分项系数1.0， 组合系数0.7。各个组合中均已包括了1.0倍的预应力作用： (1) 1.0结构自重（即预应力初始态） (2) 1.2恒+1.4雪 (3) 1.2恒+1.4风 (4) 1.2恒+1.0温 (5) 1.2恒+1.4雪+1.4×0.6风 (6) 1.2恒+1.4风+1.4×0.7雪 (7) 1.2恒+1.4雪+0.7温（升温时取活） (8) 1.2恒+1.0温+1.4×0.7雪（升温时取活） (9) 1.2恒+1.4风+0.7温 (10) 1.2恒+1.0温+1.4×0.6风 (11) 1.2恒+1.4雪+1.4×0.6风+0.7降温 (12) 1.2恒+1.4风+1.4×0.7雪+0.7降温 (13) 1.2恒+1.0降温+1.4×0.6风+1.4×0.7雪 (14) 1.2（恒+0.5雪）+1.3水平地震
某大学体育馆弦支穹顶 屋盖的分析与设计
主要内容
1. 工程概况 2. 结构体系与结构布置 3. 结构静力与动力计算分析 4. 静力弹塑性极限承载力计算分析 5. 节点设计 6. 施工张拉过程的仿真计算 7. 结语
2
1. 工程概况
钻石形建筑造型； 正六边形柱网外接圆直径87.757m，最 大挑檐长度6m，屋盖总高度11.55m； 矢跨比1/8.6； 屋面坡度12度，局部凸屋面15度； 屋盖中央设置正六边形的采光玻璃天窗， 外接圆直径24m。
第8振型表现为整体环向振动，周期为T8＝0.77s
8
第9、10、11振型表现为整体的介于对称与反对称之间的 上下振动，周期为T9＝0.76s，T10＝0.66，T11＝0.63
第12、13、14振型表现为脊梁带动六块屋面上下反对称 振动，周期为T12＝0.61s，T13＝0.59，T14＝0.50
7
3.2 结构动力特性
第1振型为左右两部分上下反对称振动，周期为：T1＝1.35s
第2振型为前后两部分上下反对称振动，周期为：T1＝1.32s
第3、4、5、6、7振型均表现为结构反对称上下振动，并伴 有外围悬挑桁架的水平向摆动，周期分别为：T3＝1.22s， T4＝1.18s，T5＝1.18s，T6＝1.12s，T7＝1.10s
通过多次试算，下斜索由外到内初始预张力分别确定为：1800kN，1000kN，500kN， 250kN，100kN 。环向梁的扭矩及其正截面弯矩共同造成了脊梁正截面弯矩的突变。
6
荷载组合C1脊梁轴力图（kN）
荷载组合C1脊梁弯矩图（kN-m）
在1.0永久荷载+预应力的荷载组合作用下，脊梁轴力和弯矩的分布分别如上图所示。
在竖向荷载作用下，结构并不会随着第一处塑性铰的出现而完全破坏，承载力降低一定程度 后随着内力的重分布，结构的后继承载力会继续增高，即结构有很强的安全储备
11
4. 静力弹塑性极限承力计算分析
比较分析对象：①弦支穹顶 ②对应的单层网壳（即去掉所有的拉索与撑杆）
弹塑性模型： ①(Hinge72)在脊梁每个节间的两端预设生成塑性P-M3铰，共72个铰 ②(Hinge600)在脊梁、环梁及肋梁每个节间的两端预设生成塑性P-M3铰，共600个铰
弹塑性模型一
弹塑性模型二
12
以结构中心点的竖向位移作为监控位移 ，将基底竖向反力值除以荷载组合值，即为结构 弹塑性极限承载安全系数 。
3.00
3.50
弹塑性极限承载安全系数 弹塑性极限承载安全系数
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
弦支穹顶
0.00
单层网壳
0
200
400
600
800
1000
屋 盖 中 心 节 点 竖 向 位 移 (mm)
第15振型表现为整体环向振动，周期为T15＝0.46s
第16、18、19、20振型表现为六块屋面上下反对称振动， 周期为T16＝0.43s，T18＝38s，T19＝38s，T20＝38s
9
第17振型表现为六块屋面上下整体振动，周期为T17＝0.41s
从以上结果可以看到：
振型及其分布与单层网壳类似； 相同结构的单层网壳的周期增大约5%，这是因为索的纤柔和撑杆布置数量 较少，其预张力对结构的整体刚度贡献并不大，索的主要作用在于改变结构 的内力分布。
组合1（全跨雪）荷载—位移曲线
3.00
2.50
2.00
1.50
Байду номын сангаас
1.00
0.50 弦支穹顶 单层网壳
0.00
0
200
400
600
800
1000
屋 盖 中 心 节 点 竖 向 位 移 (mm)
组合1（半跨雪）荷载—位移曲线
两个弹塑分析模型所能承受的极限荷载几乎完全一致。虽然在半跨雪载组合的作用下，结构 的次要杆件将先于主要杆件出现塑性铰，但对结构的承载力几乎没有影响，只有到了主要杆 件出现塑性铰，结构的整体承载力才会发生突变，有明显的下降。故此采用仅在主要杆件 （脊梁）设置塑性铰进行结构Push-Over分析是完全可行的；
主脊梁轴力图(kN) 主脊梁弯矩图(kN.m)
① 结构整体刚度适宜（刚度与周期）； ② 在恒荷载和预应力作用下(荷载组合
C1)，脊梁的主轴弯矩图呈锯齿形， 正负峰值弯矩的绝对值相接近；
③ 在控制荷载组合作用下主要的索不退 出工作 ；
④ 支座水平推力较小；
⑤ 在满足上述条件的情况下，预应力值 向小的方向取，以降低施工时的张拉 难度。
与普通的空间桁架结构相比，弦 支穹顶的构件和节点数量少，加 工制作的工作量大大减少
4
2.2 结构布置
单层网壳
+
边缘构件(环形桁架)
+
支承索系与桅杆
=
整体结构
5
3. 结构静力与动力计算分析
3.1 预应力初始态设计
已有研究和工程实例表明，弦支穹顶外
圈的索对结构的影响最大，由外圈到内圈 索的预拉力应逐级减小。使用同济大学的 3D3S软件对结构进行了非线性找形分析， 在找形分析中考虑结构自重的作用。索的 预应力取值考虑以下几个因素：
柱网布置图
3
2. 结构体系与结构布置
2.1 结构体系——弦支穹顶
整体结构轴侧图 结构正立面图
网壳与索穹顶的综合体，属于杂 交结构；
极大地降低支座的水平推力；
调整了网壳的内力分布状况，构 件受力趋于均匀，提高材料使用 效率
由于存在刚性的网壳部分，因此 与完全柔性的索穹顶相比，施工 的难度与复杂性大大降低