索穹顶是由美国工程师Geiger提出的一种大跨度空间柔性结构体系,其构思巧妙、受力合理、造型新颖、造价经济,是迄今最接近于Fuller所定义的张拉整体体系的结构型式。 本文在查阅国内外文献的基础上,总结了索穹顶结构的工作机理和施工特点,针对索穹顶结构基本张拉成形以后杆件实际的预应力值和设计值有较大偏差的问题,以支座的施工误差、杆件下料误差和索的抗拉刚度的偏差为对象进行了研究。给出了各种施工误差限值的建议值,还是给出了在后期的预应力调节过程中宜调节杆件的位置和参考数值。 以最内圈脊索的内力作为控制目标,采用基于蒙特卡罗模拟技术的概率设计方法,分析了最内圈的内力对各种施工误差的敏感性,从各种施工误差中找出了对其内力影响相对比较显著的因素。 分别研究了支座的径向、竖向和环向施工误差对结构内力和承载力的影响,初步给出了支座施工中在各个方向应该控制的误差限值。进而又讨论了脊索、斜索、竖杆和环索的下料误差对结构内力的影响规律,研究了各种误差单独存在时影响到的杆件范围和各杆件内力的变化率,给出了各位置杆件下料误差限值的建议,以上建议可供参考。 制作了一个直径6m的Geiger型索穹顶结构试验模型,验证了支座施工误差对结构内力的影响。分析比较了结构内力变化在存在支座径向施工误差情况下的理论值和试验值,验证了前期的理论分析成果。