几何缺陷对张弦梁预应力张拉影响的力学分析

用有限元方法分析了张弦梁结构上弦平面外几何缺陷在预应力张拉过程中可能造成的力学影响,比较了张弦梁结构不同的上弦截面形式对平面外几何缺陷的敏感性,指出张弦梁上弦采用H形截面时,张弦梁结构可能具有对上弦平面外几何缺陷的敏感性,施工过程应考虑这一因素;张弦梁上弦采用平面外刚度较大的箱形截面时,可避免结构对上弦平面外几何缺陷的敏感性,施工时可在地面将张弦梁一次张拉到位,避免高空预应力张拉的不便,减小施工难度.     

张弦梁张拉过程平面外稳定性分析及施工方案比较

张弦梁结构作为一种自平衡体系,在大跨度屋盖结构中得到日益广泛的应用.设计状态下张弦梁上弦构件受到檩条、支撑等屋面结构的约束,其平面外稳定问题并不显著.但在施工过程中对平面张弦梁进行预张拉时,一般要设置临时面外支撑,因此需对张弦梁张拉过程中的平面外稳定性问题予以研究.采用几何非线性有限元方法,对张弦梁张拉过程的平面外稳定问题进行弹性屈曲分析,研究了张弦梁主要几何参数对失稳临界索力的影响,提出了确保张拉过程平面外稳定的措施.此外,针对张弦梁单步张拉和分级张拉2种常见施工方法,通过算例比较了两种方法的优缺点.     

预应力张弦楼盖施工控制研究

大跨度张弦梁浇筑混凝土作为楼盖是一种较新颖的结构形式,但张弦梁楼盖的施工控制一直是施工领域的难题。本文结合河北师范大学张弦梁楼盖结构,对施工过程中的关键技术进行研究,建立了精确的分析模型,分析了张弦梁在平面外失稳,提出了施工过程中的位移控制和索力控制方法。     

几何缺陷对圆钢管上弦张弦梁影响的数值分析

用数值方法分析了圆钢管上弦张弦梁结构几何缺陷在预应力张拉过程中可能造成的力学影响,指出了此型张弦梁结构对平面外几何缺陷的敏感性,并提出了施工中应采取的措施。     

大跨度纤维增强复合材料编织网结构建造成形模型试验研究

纤维增强复合材料（FRP）编织网结构主要由编织网面和内外环梁组成，将FRP板条按一定规律编织形成网面，通过内环梁对网面进行平面外整体张拉，使结构具有一定的平面外刚度，可以承受竖向荷载。通过2个1/10比例的FRP编织网结构模型，研究了FRP编织网结构的编织方法、施工方法和成形中的力学特性，对施工中平面编织、平面外整体张拉的过程进行了模拟验证。结果表明：采用编号法和规律法可实现网面的编织施工；通过控制板条预张拉应力和控制整体变形的平面外整体张拉可实现结构的成形控制；在施工过程中FRP编织网结构表现出明显的几何非线性特征，结构刚度随着竖向张拉位移的增加而增大；相对于板条的预张拉应力控制，平面外整体张拉对于结构成形控制起决定性作用。     

预应力张弦梁结构的施工过程控制研究

文章结合常州工学院体育馆平面张弦梁钢屋盖结构,对施工过程中的关键技术问题进行研究。主要解决在施工中如何准确方便地建立预应力效应,防止张弦梁的出平面失稳,控制张弦索张拉时上弦梁和下弦梁的自由出平面位移等技术难题,同时进行相应测试,以保证工程质量。     

上海源深体育馆预应力张弦梁施工监测研究

基于有限元软件ANSYS 10.0,对上海源深体育馆预应力张弦梁进行了施工全过程有限元模拟,并采用位移传感器、振弦式应变计和索力动测仪等较先进的传感测量仪器对施工过程中的结构变形与构件截面应力进行了实时监测.结果表明:上海源深体育馆预应力张弦梁在施工过程中的变形满足设计要求;结构侧向稳定性良好,各构件均处于弹性工作状态,结构在施工中是安全的;由于连梁、檩条等连接构件的存在,各榀张弦梁存在较大的相互影响,结构具有良好的整体性;监测结果与ANSYS 10.0算结果吻合较好.     

基于多参数的张弦梁结构稳定性分析

张弦梁结构是大跨空间结构中的一种,由于具有优良的受力特性,张弦梁结构已在我国大型工程中得到应用,但对这种结构的设计和施工过程的理论研究还不够完善。对张弦梁结构设计和施工过程中的若干问题进行较为深入的理论研究,分析张弦梁(桁架)结构在使用阶段的静力性能,重点讨论在常见的最不利工况组合下,初始预应力幅值、矢高比与垂跨比、拱截面惯性矩(桁架截面高度)和撑杆间距及数目等参数对张弦梁结构静力性能的影响,得出一些实用性的结论供设计和施工参考。     

立足吉林省 辐射东北亚 东北亚(长春)国际机械城会展中心

<正>项目名称:东北亚(长春)国际机械城会展中心工程项目建设单位:中建二局第三建筑工程有限公司项目面积:135000平方米项目年份:2018年项目地点:吉林长春项目亮点:本项目采用单支单向箱式张弦梁结构,该结构在空间平面外受力较其他桁架或复式梁结构较特殊,从吊装平面外失稳控制到空中对接、预应力张拉平面外稳定都极难控制,这是本工程的结构特难点,施工技术的总结也将开创新型空间结构的案例,丰富我国大跨度空间结构类型。     

重载张弦梁结构设计关键技术研究

对重载张弦梁结构中混凝土板的组合作用、结构承载力、撑杆抗滑、水平地震作用传递方式以及结构平面外摆动等问题进行研究。通过有限元分析、理论推导和对相关工程实践的总结得出：混凝土板的组合作用可以减小重载张弦梁结构上弦构件的内力、增大结构承载力、提高结构的弯曲刚度;建议在撑杆底端分段设置抗滑索,避免撑杆底端向跨中滑移;利用连续混凝土板的受剪作用可将重载张弦梁所产生的水平地震作用传递给剪力墙等抗侧力构件;重载张弦梁结构没有发生整体或局部面外摆动的可能。据此提出结构中各主要构件的内力计算式,可用以初步确定重载张弦梁各主要构件的截面规格。     

H型钢组装焊接产生裂纹的原因分析

通过对H型钢在对接时腹板及翼缘板局部产生裂纹的分析，指出不正确的组装和焊接顺序是导致焊缝裂纹产生的主要因素。在此基础上，给出H型钢现场组装对接的正确工序，为在施工过程中，正确组装焊接H型钢提供借鉴和参考。     

H形梁翼缘与端板非全熔透焊接的节点性能试验研究

对H形梁翼缘与端板分别采用全熔透焊接和非全熔透焊接的节点进行了对比试验。选择板件宽厚比、端板厚度、翼缘板与端板平面的夹角等设计参数,对24个试件进行了单调加载试验,6个试件进行了反复加载试验。试验结果表明:节点无一例发生焊缝破坏,焊缝形式对连接的最大荷载、翼缘近焊缝端应变以及滞回性能等无明显影响;在以局部屈曲为主要控制模式进行设计的轻型门式刚架中,无论对单调静力荷载还是反复荷载,H形梁翼缘与端板的连接都可采用非全熔透焊接。     

卷边翼缘工形截面构件的局部稳定性能

提出了一种翼缘卷边的工形截面薄壁构件,可以应用在轻型钢结构房屋结构中。由于翼缘板有卷边的加强作用,极大地提高了其局部屈曲荷载,从而使翼缘板可以不受板件宽厚比限值的约束,能获得比较好的经济效益。为此建立了翼缘卷边工形截面构件有效长宽比的概念及其计算公式,并通过变化几何参数对这种截面的局部屈曲性能进行研究和分析,从而确定卷边宽度系数的合理取值以及卷边翼缘宽厚比限值。     

方管柱-H型钢梁隔板贯通式节点抗震性能的研究

方管柱和H型钢梁采用隔板贯通式连接而成的钢框架成为多高层建筑的结构体系的一种良好的选择,在我国还没有设计准则可循。为了促进方管柱-H型钢梁隔板贯通式节点的应用,在试验数据的基础上对其进行了有限元数值分析,对比隔板贯通节点与柱贯通节点的异同点,并分析了隔板挑出长度和轴压比对节点承载力的影响,提出改进方向。     

H型钢防屈曲支撑抗震性能试验研究

提出一种H型钢防屈曲支撑（HBRB）以便于对结构中既有H型钢构件进行抗震加固,同时可避免传统H型钢防屈曲支撑中过早发生内芯局部屈曲破坏的现象发生。该支撑的耗能内芯采用H型钢,约束构件由2个U形钢和2块钢板通过高强螺栓拼接而成。为了研究HBRB的抗震性能,对3个试件进行拟静力试验,结果表明,构造合理的HBRB具有稳定的滞回耗能能力。通过分析试件破坏模式发现：将端部加劲肋布置在翼缘两侧有利于避免H型钢防屈曲支撑内芯应变集中及约束构件局部鼓曲破坏的发生;端部加劲肋和外部约束构件之间的间隙过大会导致加劲肋和H型钢内芯焊缝撕裂;采用低电流、多道焊缝施焊有利于提高防屈曲支撑的疲劳性能。在轴向荷载作用下,H型钢内芯除了发生整体弯曲变形外,腹板和翼缘作为板件还会分别发生自身的高阶屈曲;翼缘和腹板在屈曲后与约束构件接触,相当于对H型钢增加额外的侧向约束,使其整体稳定承载力明显提升。     

张弦梁结构张拉过程中的结构性能试验研究

基于正交试验设计思想,设计了11组考虑梁弦刚度比、矢跨比、撑杆数量、临时支架和施工顺序等参数影响的张弦梁模型并进行张拉试验。通过试验研究,探讨了张弦梁结构张拉过程中的整体变形性能、构件内力和几何位形的发展趋势,分析了参数对结构性能的影响。研究结果表明:当张拉引起的变形较大时,张拉力与结构变形并非简单的线性关系;临界张拉力标志结构获得整体刚度,其值约为结构自重的0.125/κ倍(κ为矢跨比);张弦梁结构设计中应考虑张拉阶段结构的最不利受力、不同施工工艺对结构受力和位形的影响。     

预应力张弦梁结构的形态分析--改进的逆迭代法

本对预应力张弦梁结构的形态分析做了进一步的探讨，从工程应用的角度重新定义了该类结构的受力状态，提出了以初应变为媒介的改进的逆迭代法，可以成功地求解预应力张弦梁结构的初始态预应力分布和相应的零状态放样几何，并可保持结构的完整性，进行后续的荷载态分析。     

基于高温下拉索力学性能的大跨度张弦梁结构抗火性能数值分析

基于高温下预应力拉索力学性能试验结果的分析,回归出可用于理论分析和数值计算的预应力拉索高温力学性能模型;基于实用大空间火灾空气升温模型和钢结构材料升温的真实时间历程,采用考虑时间积分效应的非线性有限元数值分析法,建立用于张弦梁结构抗火分析的数值模型。通过对大跨度张弦梁结构的抗火实例分析,研究结构的温度场分布、位移和应力特征。分析结果表明:在火灾作用下,张弦梁结构具有较好的空间协同工作性能;结构的抗火薄弱区域位于边榀附近,结构的变形呈现不对称特征;火灾下引起张弦梁结构产生较大变形的主要原因是钢材升温膨胀以及结构刚度和强度的降低;在文内设定的大空间火灾荷载作用下,该张弦梁结构是安全的。