自适应索穹顶

适应不对称荷载

一种所有构件长度可调的大跨空间结构，通过主动控制可在不对称荷载下恢复节点位置并显著降低内力。

Zhang, Haiying · 陆金钰 · Pengfei, Gong · Li, Na

Journal of Constructional Steel Research 2023

参数信息

内力最大误差

3.52 %

构件内力平均降幅

14.56 %

上部自由节点竖向坐标恢复

0

技术优势

节点位置可恢复

通过主动调节构件长度，上部自由节点竖向坐标近似回到初始状态，维持结构几何形态。

内力显著降低

不对称荷载下经主动控制后，构件内力平均降幅至少14.56%，改善受力状态。

模型精度可靠

装配张拉后试验模型内力与理论值最大误差仅3.52%，且位移响应在多种不对称荷载下与理论吻合良好。

应用场景

• 大跨空间结构：适应不对称荷载，维持形状并降低内力，可用于体育场馆、机场航站楼等对形态控制要求高的大跨屋盖。
• 自适应结构：通过长度可调构件和智能算法实现形状主动控制，替代被动结构在非对称荷载下的过大变形。
• 预应力钢结构：利用主动控制调节预应力分布，降低构件内力，改善预应力钢结构的受力性能。
• 索杆张力结构：索杆体系通过主动调节可恢复节点位置，维持几何稳定性，适用于对位形要求严格的张力结构。
• 结构健康监测：主动控制下的内力与位移响应可用于监测和评估结构状态，为健康监测提供数据支持。