抗风索双层弦张弦梁结构的稳定性能分析

综合现有张弦梁结构工程实例,张弦梁结构存在一些不足,如跨中处撑杆低垂,室内空间减小,易使人产生压抑感;从结构受力角度来讲,撑杆是受压构件,长细比过大会影响其稳定性,因此考虑在张弦梁结构下弦布设两道索即形成双层弦张弦梁结构形式;在较大风荷载作用下,大跨度张弦梁结构的抗风性能较差。在双层弦张弦梁结构的基础上布设抗风索(即抗风索双层弦张弦梁结构)来提高结构的抗风性能,采用ANSYS有限元软件详细分析对比了抗风索双层弦张弦梁结构与未布设抗风索的双层弦张弦梁结构的稳定性能。通过对比发现,布设抗风索的结构稳定性能有一定的提高。     

抗风索式张弦梁抗风性能静力试验研究

为验证抗风索有效性,探究抗风索对延迟下弦索松弛及松弛后整体刚度影响,以及抗风撑杆高度和不对称风荷载对结构抗风性能的影响规律,以拱形张弦梁结构为研究对象,进行了抗风索式张弦梁静力加载试验及相应数值分析。试验模型由跨度3 m、矢高120 mm、垂度180 mm、榀间距1 m的3榀张弦梁组成。施加节点集中荷载,采用自主设计的张弦梁抗风撑杆节点,通过改变抗风撑杆高度、抗风索索力和荷载类型等方式共设计了3种模型和9个加载工况。研究结果表明:有限元分析结果能与试验结果较好吻合,提高了抗风索的张弦梁抗风性能,抗风索的存在会改善结构的整体刚度;通过将模型倒置再静力加载方式模拟风吸力,张弦索逐渐松弛,抗风索成为主要抗风构件;抗风撑杆高度对张弦梁抗风性能影响较大,模型1对应抗风撑杆高度较为合理;张弦梁结构对非对称风荷载较为敏感,增大抗风撑杆的高度能有效提高结构的整体刚度,从而有效抵抗不对称风荷载。     

抗风索张弦梁的静力性能分析

针对普通张弦梁抗风性能的不足,提出一种新型张弦梁结构——抗风索张弦梁,并对抗风索撑杆高度对抗风索张弦梁静力性能的影响进行讨论。     

大跨度张弦梁结构非线性地震响应及参数分析

张弦梁结构是由弦、撑杆和抗弯受压构件组合而成的新型结构体系,是通过在弦中施加预应力来改善抗弯受压构件受力性能的自平衡体系.张弦梁结构的垂跨比、矢跨比、撑杆数目、横索数目、弦的预应力和结构的整体倾角等参数对其受力都有一定的影响.而随着张弦梁结构的大量应用,对其地震作用研究也越来越重要.为此,本文应用大型有限元软件AN SY S对张弦梁结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析,详细讨论垂跨比、高跨比、撑杆数目、横索数目、弦的预应力和结构的整体倾角等参数以及行波效应对张弦梁结构地震响应的影响,以供工程设计参考.     

基于半波法的张弦梁模型索力测试试验研究

索力测试的精度和实用性直接影响大跨度张弦梁结构健康监测的应用.针对多撑杆的张弦梁结构索段约束复杂和索力识别精度等问题,采用一种新的索力识别方法——半波法对索力进行识别.通过对张弦梁模型的试验研究,证明了半波法在张弦梁下弦拉索中进行索力测试的可行性.在两撑杆张弦梁缩尺模型的中间跨布置传感器,通过人工激励局部索的振动来测量高阶振型半波长,利用简支单索模型识别整体张弦梁的拉索索力,对高阶振型的测量可以得到更精确的拉索索力.试验结果表明,利用半波法对张弦梁拉索进行索力测试是可行的,当测出4阶及以上振型时,可以得到更精确的索力.     

张弦梁结构的设计与施工

张弦梁结构是由弦、撑杆和抗弯受压构件组成的新型自平衡体系结构,具有受力合理、制造拼装简单和运输方便等优点,可以形成多种大跨度空间结构形式,具有良好的应用价值和广阔的应用前景。     

大跨度张弦梁的结构特点和设计分析

张弦梁结构是由弦、撑杆和抗弯受压构件组合而成的新型结构体系。介绍了张弦梁结构体系的结构形式、受力性能等特点,并结合工程实例对张弦梁结构设计进行分析。     

介绍一种新型屋盖结构体系

本文就张弦梁结构的分类,受力机理,张弦梁结构的找形分析,用有限元分析总结了撑杆数目、垂跨比、高跨比、拱的惯性矩、弦的预应力等对张弦梁结构的受力性能的影响,以及结构的稳定性分析。     

张弦梁结构形式的改进方法探讨

张弦梁结构是由拱、撑杆和弦(拉索)组合而成的杂交结构,受力合理.本文针对张弦梁结构的最初定义,分别对单榀和双向张弦梁的结构形式提出了改进方法,其中对单榀张弦梁结构主要讨论了格构式拱端部偏心受力的影响和斜撑杆的影响;对双向张弦梁结构主要讨论了结构榀数的影响和拉索布置方式-折线形布索的影响等.得出的结论可供工程设计者参考.     

张弦梁-混凝土板组合楼盖结构分析及设计与应用

张弦梁-混凝土板组合楼盖结构是一种采用张弦梁支承混凝土板的新型楼盖结构形式,河北师范大学体育馆二层楼盖是该结构形式在国内工程中的首次应用。以河北师范大学体育馆为工程背景,对东侧区域张弦梁-混凝土板组合楼盖结构的设计进行了介绍,针对大跨度张弦梁-混凝土板组合楼盖结构的力学性能进行了数值模拟分析,明确了张弦梁-混凝土板组合楼盖结构的受力机理,总结归纳了该结构体系在工程应用中应注意的关键技术问题,即预应力设计、张弦梁与混凝土板的协同工作、施工过程中张弦梁滑动端水平位移以及舒适度分析。     

撑杆失效对张弦结构抗连续倒塌性能的影响

根据张弦结构的受力特点,假定张弦结构为两端受有集中力的弹性连续梁进行分析,得到撑杆失效后上弦截面内力的最大值,给出防止张弦结构发生上弦局部破坏和撑杆连续破坏的充分条件.分别以张弦桁架和张弦梁结构为研究对象,分析撑杆失效对张弦结构抗连续倒塌性能的影响.研究结果表明:撑杆失效后索的应力变化很小,但撑杆失效导致相邻撑杆的内力增加均远大于原撑杆内力的50％,这一方面是因为相邻撑杆承担荷载增加,另一方面是由于动力放大效应,最终导致相邻撑杆的内力增加较多;上弦刚度越小,上弦对撑杆的依赖性越大,由于动力放大效应,撑杆失效的影响越明显.     

单榀张弦梁结构各因数的影响分析

张弦梁结构是由单榀张弦梁结构通过不同的布置而得,单榀张弦梁结构的性能对整体结构的性能起决定性的作用,故充分了解单榀张弦梁结构的受力性能无疑是十分必要的。为此,详细分析撑杆数目、垂跨比、高跨比、拱的惯性矩和弦的预应力等因数对受力性能的影响,以供工程设计参考。     

超大跨度张弦结构多索索夹偏心节点设计及有限元分析

对于超大跨度张弦结构,其撑杆下端的索夹节点是影响张弦结构成型的关键因素。由于外圈环向索的受力较大,超大直径拉索的捻制成型工艺尚未成熟,外圈环向索需采取并排多索的形式才能满足其受力要求,索夹节点相连构件数量多且受力大。基于贵阳奥林匹克体育中心(二期)主体育馆项目大跨度弦支穹顶结构,分析多索索夹节点的设计重难点,通过综合对比多种索槽布置方式,提出适用于超大跨度张弦结构的多索索夹偏心节点,并对该偏心节点进行整体受力和节点有限元分析。结果表明,多索索夹偏心节点对结构索力分布影响较小;该偏心节点设计符合计算假定,具有较高的承载力和抗滑移能力,有效解决了多索索夹节点连接、索夹安装及拉索更换等问题。     

带狗骨式调节器的张弦梁结构的设计与施工

在对张弦梁结构的撑杆与索的连接方式进行探讨的基础上,根据现有张弦梁施工中存在的撑杆竖向精度无法保证的问题,提出解决方法,即采用狗骨式调节器保证撑杆的竖向位置,同时介绍其优点和工作机理;其次对结构进行了静力分析并与实测值进行了比较,得到如下结论:索张力与拱梁起拱值(实测值)在开始阶段呈非线性变化,其后呈线性变化,斜率与理论值基本相等,最后阶段起拱值迅速增大,斜率大于理论值;实际结构的刚度比理论值小;实际结构的狗骨式调节器发挥了保证撑杆竖向位置不动的作用;最后对单榀张弦梁的施工过程予以介绍。     

多重弦支网格梁结构在山西体育中心三馆钢屋盖中的应用

多重弦支网格梁结构由上部单层网格梁和下部多重弦支结构组成。上部单层网格梁为双向正交正放连续网格梁,下部多重弦支结构由主索、次索、竖向撑杆以及斜拉钢棒构成,上下两部分结构共同工作形成空间结构整体。通过主索、次索两端施加预加应力,使所有索张紧、竖向撑杆受压、上部网格梁整体上拱,改善单层网格梁受力和变形特性,提高其承载力和稳定性;通过山西体育中心三馆屋盖钢结构体系选型分析,将多重弦支网格结构与张弦梁结构的受力性能进行对比分析,研究表明：多重弦支网格梁结构具有更好的空间作用效应,提高其整体结构的稳定性和承载力。     

大跨度预应力张弦梁结构施工技术

张弦梁结构是最近几年发展起来的大跨度预应力钢结构,它是由弦、撑杆和压弯构件组合而成的新型自平衡体系。大跨度张弦梁结构具有结构跨度大、节点构造复杂、施工精度要求高等特点。文章以如东县文化体育中心建设工程项目施工为例,对大跨度预应力张弦梁结构施工方法及控制要点进行分析研究。     

大跨度预应力张弦梁施工控制技术研究

对大跨度预应力张弦梁常见的施工方法及其特点进行了总结与分析。以上海源深体育馆预应力张弦梁为背景,通过基于ANSYS的优化分析、非线性全过程分析以及屈曲分析,重点研究了预应力张弦梁下弦钢索张拉力的优化、关键施工状态下结构的受力性能分析与稳定性分析等施工控制中的关键技术问题。在此基础上,进行了两榀预应力张弦梁1:9缩尺模型的施工模拟试验,研究了张弦梁施工全过程的受力性能。有限元分析与试验结果表明:对下弦钢索的张拉力进行优化可以有效地改善结构在设计状态下的受力性能;合理的结构设计可以保证张弦梁在施工过程中的强度与稳定性;预应力的张拉宜以跨中反拱作为控制指标;有限元计算值与试验结果吻合良好。     

双层弦张弦梁的施工吊装研究

双层弦张弦梁结构是一种新型的张弦梁结构形式,国内外针对此种结构施工技术的研究还是一片空白．本文借鉴普通张弦梁的施工工艺,对双层弦张弦梁的施工提出了一些建议．并利用有限元软件ANSYS,对该种结构的吊装技术作出了分析。     

台风地区大跨度张弦结构屋面抗风设计与施工

厦门国际会展中心二期主展厅跨度81m,采用上弦为箱形梁的张弦梁体系;三期主展厅跨度99m,采用上弦三角拱形钢管桁架的张弦桁架体系。由于工程位于海边,屋面负风压大于屋面质量,抗风问题突出,针对张弦结构体系的屋面抗风设计、抗风结构的施工难题,阐述了台风地区大跨度张弦结构屋面的抗风设计与施工要点。     

新型空间结构形式——张弦梁结构

张弦梁结构是由弦、撑杆和抗弯受压构件组成的新型结构,是通过在弦中施加预应力来改善抗弯受压构件的受力性能的自来衡体系,具有受力合理、制造施工简单和运输方便等优点,具有良好的应用价值和广阔的应用前景。