． 结 施 一 一
长 春 奥 林 匹 克 公 园 体 育 场 屋 盖 索 结 构
整 体 张 拉 施 工 模 拟
周 桥 ’ 赵 眈 威 ’ 李 德 宝。 赵 允 浩 。 张 晓光
1同济大学建筑工程系 上海 200092；2．上海同磊土木工程技术有限公司 上海 200092；
3．上海同程建设科技工程有限公司 上海 200092；4．同济大学建筑设计研究院 (集团)有限公司 上海 200092
摘耍：结合长春奥林匹克体育场屋盖索结构整体张拉施工方案，从初始状态、背索安装、脊索提升及安装就位、谷索
张拉等4方面，对施工的提升张拉过程采用有限元法进行模拟计算。通过施工模拟总结出的张拉规律，可供今后类似索
结构工程的设计与施工参考。
关键词：索结构屋盖；整体提升；施工模拟 ；张拉计算
中图分类号：TU757 文献标志码：B DOI：10 14144／j cnki．jzsg．2017 04 030
Construction Sim ulation of Integrally Tensioned Roof Cable Structure
in Changchun Olym pic Park Stadium
ZHOU Qiao’ ZHAO Danwei LI Debao ZHAO Yunhao。 ZHANG Xiaoguang
1．Department of Building Engineering，Ton~i University Shanghai 200092；
2．Shanghai Tonglei Civil Engineering Technology Co．，Ltd． Shanghai 200092；
3．Shanghai Tongcheng Building Technology&Engineering Co．．Ltd． Shanghai 200092；
4 Architectural Design&Research Institute of Tongji University(Group)Co．，Ltd． Shanghai 200092
1 工 程 概 况
长备 奥林 匹克公园体 育场 屋盖为 一马鞍面形状 的屋
盖，屋盖采用整体张拉的索膜结构体 系，整个屋盖的结构
体系是由钢结构 系统 、钢索系统和膜 系统3部 分组成。其
中，钢结构系统布置 在体育场 的外Ⅲ，}4{ 一巨型钢结构桁
架和钢枉：组成 ；钢索系统为马鞍形双 轮辐式拉索结构，
由 内侧 的环索 、脊索、谷索 、内脊索， 以及外侧 的侧 脊
索、内拉索等组成。结构平面投影为椭圆形，其长轴方向
长254．5 rll，短轴方向长249．2 m。体 育场结构模型 l，
体育场效果图见图2，钢拉索位置见 3。
图1体育场结构模型 图2 体育场效果图
2 施 工过 程计 算 分 析 的 目的 与 方 法
各个施工阶段的化形控制和内力控制是整个张托索结
构的关键环节。在施工过程 中，索结构JL何位置 、索的内
图3 钢拉索位置示意
力和张拉 力 不断变化 ，结构刚度逐渐形成，因此不同于
常规的铡结构，需要对预拉施工过程进行模拟计算分析，
研 究各施 l：工况 下内力与位形的变化，计算理论与施 ll：各
阶段索引力，用于指导施工。施工模拟的另一个 H的是根
据 同的张拉方案进 行施工阶段模拟计算，比较不同方案
下张拉力及位形的差别 ，选择有利 于施 工操作 的最优 方
案 ’。
施工模拟分析采用有限单元法，通过施加初始应变给
定结构初始刚度 ，采用降温法改变预应力的大小，采用张
力补偿法计算拉索的温度荷载 。
本文分析计算软件采用ANSYS，单元设定为：桅杆和
竖撑杆采用link8单元模拟，其余钢结构构件采用beaml88
单元模拟，钢索采用linklO单元模拟 。钢结构环桁架与下部
结构采用单向滑动支座连接 。计算中考虑结构的几何非线
建筑施工·m39'~·M41J 507
周 桥 赵眈威 李德宝 赵允浩 张晓光： 长春奥林匹克公园体育场屋盖索结构整体张拉施工模拟
性，不考虑材料非线性，未考虑索夹摩擦损失的影响。
施工阶段下的结构构件采用生死单元法模拟 ，计算采
用反向分析法模拟结构从有到无的过程，对结构施工过程
进行跟踪分析。
3 结 构 张 拉 施 工 顺 序
结构张拉拟采用先安装
长春奥林匹克公园体育场屋盖索结构整体张拉施工模拟（论文）.pdf
