为研究Kiewitt型多整体自应力模态新型体系，在理论分析的基础上，设计加工了直径为5. 0 m的Kiewitt型索穹顶结构模型，提出了支承平台、可调索杆、连接节点等的加工制作新方案，考察了当张拉各构件到设计长度时体系的初始预应力分布，以及模型在满跨、半跨和1/8跨等多种荷载工况下的静力响应．结果表明，当所有构件都张拉到设计长度时，Kiewitt型索穹顶结构的初始预应力分布达到理论计算值，在多种荷载工况下的静力响应和理论分析结果基本吻合，验证了理论分析的正确性和模型设计的有效性．
### Kiewitt型索穹顶结构模型试验研究
#### 一、引言
索穹顶结构作为一种独特的张力-压力组合结构，具有轻质、高效的特点，在大跨度建筑领域展现出广阔的应用前景。Kiewitt型索穹顶结构是近年来发展起来的一种新型结构形式，其最大的特点是具有多个整体自应力模态。为了深入研究这种结构的力学行为及其在不同荷载条件下的性能表现，浙江大学的研究团队进行了一系列的理论分析和模型试验。
#### 二、Kiewitt型索穹顶结构简介
Kiewitt型索穹顶结构是一种基于张拉整体（Tensegrity）原理设计的索杆结构，由索和杆组成，需要预先施加一定的预应力来形成稳定的结构形态。该类型的索穹顶结构与传统的Geiger型和Levy型索穹顶结构相比，具有更为复杂的几何形态和力学性能。特别是，Kiewitt型索穹顶结构具备多整体自应力模态，这意味着它能够通过调整内部构件的预应力状态来适应不同的荷载条件，从而实现结构的最优性能。
#### 三、模型设计与制作
本研究中，研究人员设计并制作了一个直径为5.0米的Kiewitt型索穹顶结构模型。在设计过程中，特别关注了以下几点：
1. **支承平台的设计**：为了确保模型在实验过程中的稳定性，研究人员开发了一种新的支承平台设计方案，该平台不仅能够提供足够的支撑，还能适应模型的不同荷载情况。
2. **可调索杆的设计**：为了精确控制索杆的预应力状态，研究人员设计了可调节长度的索杆。这种设计使得研究人员能够在实验中精确调整每个索杆的预应力，以模拟实际工程中的不同工作状态。
3. **连接节点的新方案**：连接节点是确保整个索穹顶结构稳定性的关键部分。研究人员提出了一种新的连接节点方案，以确保索杆之间的连接既牢固又灵活。
#### 四、实验方法与结果
在完成了模型的设计和制作之后，研究人员进行了详细的实验研究。主要考察了以下几个方面：
1. **初始预应力分布**：通过张拉各个构件至设计长度，研究人员测定了模型在初始状态下的预应力分布情况。实验结果显示，模型的初始预应力分布与理论计算值非常接近，验证了模型设计的有效性。
2. **不同荷载工况下的静力响应**：研究人员进一步测试了模型在满跨、半跨和1/8跨等不同荷载条件下的静力响应。实验结果表明，模型在这些不同荷载工况下的静力响应与理论分析结果基本一致，这进一步证明了理论分析的正确性。
#### 五、结论
通过对直径为5.0米的Kiewitt型索穹顶结构模型的理论分析和实验研究，可以得出以下结论：
1. **理论分析的有效性**：当所有构件都按照设计要求被张拉到位后，模型的初始预应力分布达到了理论计算值，这验证了理论分析的有效性。
2. **模型设计的正确性**：在多种荷载工况下，模型的静力响应与理论分析结果基本吻合，证明了模型设计的正确性和有效性。
3. **多整体自应力模态的优势**：Kiewitt型索穹顶结构的多整体自应力模态特性使其能够在不同荷载条件下表现出良好的适应性和性能。
本研究不仅为Kiewitt型索穹顶结构的理论分析提供了有力的支持，也为该类型结构的实际应用奠定了坚实的基础。
