轮辐式单双层混合索网结构是将轮辐式单、双层索网结构混合而成的新型结构形式,造型新颖,具有良好的空间表现力。作为世界首创的轮辐式单双层混合索网结构,乐山奥体中心体育场挑蓬由外压环梁、单层径向索、双层径向索、撑杆、单层环索和双层环索组成,挑蓬结构尺寸为244×235m,挑蓬悬挑长度为44m。本文基于乐山奥体中心体育场工程,对轮辐式单双层混合索网力学性能及关键施工技术展开研究,包括力学性能分析、施工方法对比、施工全过程分析、索夹抗滑移性能试验、关键节点构造及施工工艺,具体研究内容和结论如下:归纳单、双层轮辐式索网结构的基本概念、结构特点及典型工程应用,阐述了国内外轮辐式索网结构力学性能分析、施工成型技术、施工过程分析及索夹抗滑移性能的研究现状。介绍了本文背景工程的概况,包括结构特点、拉索材料与规格、主要节点形式等。通过静力分析及模态分析,研究轮辐式单双层混合索网结构的基本力学性能。静力性能分析包括预应力水平影响、正常使用极限状态和承载能力极限状态三部分,荷载工况包括恒荷载、活荷载、风荷载和温度作用。自振特性分析选取恒荷载工况,得到结构各阶模态。详细介绍了影响本工程索网施工顺序的结构特点,包括特殊索头节点、索力分布情况等,通过对比分析确定了整体牵引提升,分批张拉锚固,且将双层索网下径向索作为最后批次锚固索的施工方案。索网牵引提升过程中上下环索间距离不足以安装撑杆,为此通过对比分析两种方案,确定了吊机辅助提升上环索以安装撑杆的施工方法。提出5个索网施工总体步骤并细化为18个施工工况进行模拟分析,建立了用于施工过程分析的ANSYS有限元模型。采用“基于非线性动力有限元的索杆系静力平衡态找形分析方法”进行施工全过程分析,得到了施工过程中关键结构响应的变化规律,结果用于指导现场施工。阐述了本工程进行索夹抗滑移性能试验的必要性,介绍了试验对象、试验系统和试验方法。进行了索夹抗滑移试验研究,确定了高强螺栓扭力系数、紧固力平均衰减量、索夹孔道抗滑移极限承载力及其综合摩擦系数。试验证明环索索夹孔道抗滑移极限承载力均满足设计要求。重点介绍了乐山奥体中心体育场索网结构的关键节点构造,包括径向索索端节点和环索索夹节点;介绍了索网施工工艺,包括牵引张拉设备的选用、索网组装、索夹预紧、撑杆安装和拉索牵引提升张拉等,对今后类似工程施工具有参考意义。最后对研究内容和成果进行了系统性的总结,指出了关于轮辐式单双层混合索网结构可进一步开展研究的内容与方法。