第 1 章　緒論 ………………………………………………………………… 1
1.1　復雜空間結(jié)構(gòu)發(fā)展概況 …………………………………………………… 1
1.2　上海天文館項目 …………………………………………………………… 3
1.2.1　項目背景 …………………………………………………………… 3
1.2.2　設計思路及建筑要求 ……………………………………………… 4
1.3　本書主要研究內(nèi)容 ………………………………………………………… 10
1.3.1　結(jié)構(gòu)整體設計研究 ………………………………………………… 10
1.3.2　結(jié)構(gòu)舒適度的控制技術研究 ……………………………………… 10
1.3.3　混凝土殼體結(jié)構(gòu)的設計與施工技術研究 ………………………… 10
1.3.4　節(jié)點構(gòu)造設計研究 ………………………………………………… 10
1.3.5　結(jié)構(gòu)風荷載研究 …………………………………………………… 11
第 2 章　復雜空間結(jié)構(gòu)技術研究與工程實踐 ……………………………… 12
2.1　結(jié)構(gòu)整體設計研究 ………………………………………………………… 12
2.1.1　上部結(jié)構(gòu)體系 ……………………………………………………… 12
2.1.2　主要部位結(jié)構(gòu)布置 ………………………………………………… 14
2.2　結(jié)構(gòu)計算分析 ……………………………………………………………… 20
2.2.1　設計計算方法 ……………………………………………………… 20
2.2.2　結(jié)構(gòu)控制指標 ……………………………………………………… 22
2.2.3　結(jié)構(gòu)靜力計算分析結(jié)果 …………………………………………… 22
2.2.4　結(jié)構(gòu)抗震性能分析 ………………………………………………… 43
2.3　結(jié)構(gòu)舒適度控制技術研究 ………………………………………………… 50
2.3.1　結(jié)構(gòu)振動控制研究現(xiàn)狀 …………………………………………… 50
2.3.2 TMD 振動控制的研究現(xiàn)狀 ……………………………………… 52
2.3.3　人行荷載的研究現(xiàn)狀 ……………………………………………… 54
2.3.4　人致振動舒適度評價方法 ………………………………………… 56
2.4　天文館結(jié)構(gòu)關鍵部位舒適度計算 ………………………………………… 63
2.4.1　結(jié)構(gòu)在步行激勵下的響應 ………………………………………… 64
2.4.2 TMD 參數(shù)設計 …………………………………………………… 67
2.4.3　設置 TMD 后的減震效果 ………………………………………… 68
2.5　本章小結(jié) …………………………………………………………………… 69
第 3 章　混凝土殼體結(jié)構(gòu)設計與施工技術研究 …………………………… 71
3.1　混凝土殼體結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應用 …………………………………………… 71
3.1.1　混凝土殼體結(jié)構(gòu)的發(fā)展 …………………………………………… 71
3.1.2　鋼筋混凝土殼體結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要障礙 …………………………… 73
3.2　曲面混凝土結(jié)構(gòu)的施工 …………………………………………………… 74
3.2.1　曲面混凝土施工中的難題 ………………………………………… 74
3.2.2　曲面混凝土施工的施工方法 ……………………………………… 74
3.2.3　曲面混凝土施工的分項工程控制 ………………………………… 75
3.3　天文館混凝土殼體結(jié)構(gòu)設計 ……………………………………………… 77
3.3.1　球幕影院區(qū)域結(jié)構(gòu)布置 …………………………………………… 77
3.3.2　球幕影院區(qū)域結(jié)構(gòu)靜力分析 ……………………………………… 78
3.3.3　球體與混凝土殼體節(jié)點連接構(gòu)造 ………………………………… 82
3.3.4　球幕結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性能分析 ……………………………………… 82
3.3.5　多遇地震作用下球幕結(jié)構(gòu)抗震性能分析 ………………………… 82
3.3.6　罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)抗震性能分析 ……………………………… 85
3.4　天文館混凝土殼體結(jié)構(gòu)施工技術研究 …………………………………… 91
3.4.1　混凝土曲殼結(jié)構(gòu)設計概況 ………………………………………… 91
3.4.2　工程施工特點和難點 ……………………………………………… 93
3.4.3　殼體結(jié)構(gòu)施工順序 ………………………………………………… 93
3.4.4　殼體施工模板與支撐體系設計 …………………………………… 94
3.4.5　殼體結(jié)構(gòu)施工技術措施 …………………………………………… 96
3.5　本章小結(jié) …………………………………………………………………… 98
第 4 章　節(jié)點構(gòu)造設計研究 ……………………………………………… 100
4.1　節(jié)點形式 ………………………………………………………………… 100
4.1.1　根據(jù)施工方法劃分 ……………………………………………… 100
4.1.2　復雜空間結(jié)構(gòu)常用節(jié)點形式 …………………………………… 101
4.2　節(jié)點研究方法 …………………………………………………………… 102
4.2.1　試驗研究 ………………………………………………………… 102
4.2.2　數(shù)值模擬 ………………………………………………………… 102
4.2.3　組件法 …………………………………………………………… 103
4.3　節(jié)點設計研究 …………………………………………………………… 103
4.3.1　球幕影院球體與混凝土殼體連接節(jié)點 ………………………… 103
4.3.2　大懸挑區(qū)域弧形桁架相貫節(jié)點 ………………………………… 106
4.3.3　弧形桁架與混凝土筒體之間連接節(jié)點 ………………………… 112
4.3.4　鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)桿件連接節(jié)點 ………………………………… 116
4.4　本章小結(jié) ………………………………………………………………… 118
第 5 章　復雜結(jié)構(gòu)風荷載研究 …………………………………………… 120
5.1　大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)抗風研究概況 ………………………………………… 120
5.1.1　研究思路 ………………………………………………………… 120
5.1.2　研究手段 ………………………………………………………… 120
5.1.3 ANN 在結(jié)構(gòu)抗風領域的應用 ………………………………… 121
5.1.4　主要研究內(nèi)容 …………………………………………………… 123
5.2　剛性模型風洞測壓試驗 ………………………………………………… 124
5.2.1　風洞試驗 ………………………………………………………… 124
5.2.2　風洞試驗結(jié)果分析 ……………………………………………… 132
5.3　天文館表面風壓的 ANN 預測 ………………………………………… 152
5.3.1　人工神經(jīng)網(wǎng)絡特點及研究意義 ………………………………… 152
5.3.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡的基本原理 ……………………………………… 153
5.3.3　天文館表面未知測點的平均風壓系數(shù)預測 …………………… 155
5.3.4　未知風向角下的平均風壓系數(shù)預測 …………………………… 160
5.3.5　神經(jīng)網(wǎng)絡預測結(jié)果分析 ………………………………………… 162
5.4　數(shù)值模擬研究 …………………………………………………………… 163
5.4.1　流場數(shù)值模擬方法 ……………………………………………… 163
5.4.2　邊界條件設置及網(wǎng)格劃分 ……………………………………… 164
5.4.3　天文館風荷載參數(shù)數(shù)值模擬 …………………………………… 165
5.5　數(shù)值模擬與風洞試驗結(jié)果對比分析 …………………………………… 171
5.5.1 CFD 方法得到的結(jié)構(gòu)表面風荷載分布特點…………………… 171
5.5.2　數(shù)值模擬與試驗結(jié)果對比分析 ………………………………… 174
5.6　本章小結(jié) ………………………………………………………………… 176
參考文獻…………………………………………………………………………………… 177