摘要：正在建设中的深圳宝安体育场采用了平面投影为椭圆、边界高度变化的车辐式张拉结构,车辐式张拉结构的找形是其设计的关键。本文将车辐式张拉结构分为上、下2层索结构,去掉径向索桁架上、下弦之间的吊索并用其相应拉力代替,选取1个飞柱高度作为2层索间的竖向距离,建立以上、下弦在水平面内投影为平面位置的2层水平布置的平面索结构。根据飞柱的平衡给出计算各个索段拉力水平分量的计算公式,从而得到2层平面索的所有拉力值。基于索拉力产生的平衡荷载与索拉力水平分量及索变形之间的关系,给出了计算平面索在竖向荷载下各节点变形的有限元列式；通过边界节点的竖向位移满足边界条件,通过飞柱的伸长或缩短达到飞柱不同设计高度,实现车辐式张拉结构找形。文章还给出了找形后结构计算分析和索张拉控制的初应变确定公式以及考虑边界梁和柱子在索力下产生的弹性变形的处理方法。通过对深圳宝安体育场车辐式张拉结构介绍了本文有限元法确定车辐式张拉结构上、下弦空间位置的方法和过程,并对找形后车辐式张拉结构进行了受力分析,节点最大误差仅0.72mm,验证了找形方法的正确性。本文给出的计算方法物理意义明确、计算结果准确,既可以编制简单的有限元程序计算,也可以通过现有有限元软件实现。
