由于空間網(wǎng)架結構能使人們獲得更大的使用空間,而且具有豐富多彩的外形和多變美觀的造型,使它成為世界上近二三十年來發(fā)展最快的結構形式。隨著空間結構的跨度增加,它的復雜性也隨之增加。在非地震區(qū),風是大跨度空間網(wǎng)架結構的主要設計荷載。國際上對這類超大型的空間網(wǎng)架結構的風作用機理和特點還缺乏較深入的研究,因此依據(jù)的抗風設計方法離實際還有一定的距離。由于強風作用下網(wǎng)架結構的三種主要破壞形態(tài)——“桿體壓屈、桿件焊縫拉裂及球節(jié)點破壞”不易及時發(fā)現(xiàn),這就會造成結構抗風能力的下降,給結構的安全性帶來了極大的隱患。為了避免由此而引起的工程災害的發(fā)生,確保人民生命和財產(chǎn)的安全,延長工程結構的使用壽命,就要求能及時地了解結構的工作狀態(tài),及時地發(fā)現(xiàn)結構未知的損傷。為此,建立能實現(xiàn)對結構工作狀態(tài)和結構損傷自動報警和自動診斷的智能結構系統(tǒng)就十分必要。
深圳市市民中心位于深圳市福田區(qū),是深圳市新的政治文化中心和標志性建筑物之一,總建筑面積為21萬余平方米,總高度約80m,分中區(qū)塔樓和東西兩翼。中區(qū)塔樓有兩座:一座為直徑36 m的12層圓形塔樓及一座36m×45m的15層矩形塔樓。
深圳市民中心大屋頂網(wǎng)架結構,兩邊以樹狀鋼柱為支撐,中部有一個圓塔和一個方塔從下而上穿出屋面,同時也作為大屋頂網(wǎng)架的支點。整個大屋頂網(wǎng)架結構展翅在市民中心綜合建筑群之上,是市民中心建筑中最精彩的設計,大屋頂網(wǎng)架面積達6.3萬平方米、總重量約9000噸,長486m,寬度由兩端154m向中間縮小至120m,其厚度由2.25m變至9.00m。屋蓋上下表面均為曲面。目前,世界建筑史上尚無類似工程的實例,其鳥瞰圖如 REF _Ref177825178 \h \* MERGEFORMAT 圖8.1所示,正視圖如 圖8.2所示。