吉林省速滑馆悬索-拱屋盖结构设计

吉林省速滑馆是2007年第六届亚冬会的主场馆,其屋盖是一个预张力悬索-拱体系,悬索跨度近95m,悬索与拱梁之间设置“之”字状的吊索。悬索水平拉力的平衡体系由桅杆外侧的背拉索、接地索、水平撑杆、斜撑杆或屋顶锚固索组成。这种组合结合了悬索结构和拱结构的优点,悬索增加了拱的平面内稳定性能,同时减小了拱脚水平推力;拱提高了悬索的面内刚度,有效减小荷载作用下特别是非对称荷载作用下的结构变形。介绍了该体系的结构特点、初始预张力确定、动力特性、荷载作用下的力学性能,以及主要节点构造等。     

徐州火车站无柱风雨棚悬索结构施工技术

徐州火车站站台无柱雨棚为单向受力的张弦桁架钢结构体系,该体系由钢管桁架梁、撑杆和拉索组成。通过在下弦拉索中施加预应力,使上弦压弯构件产生反挠度,结构在荷载作用下产生的最终挠度减小,成为一种新型的自平衡体系。在该结构的施工中,预应力悬索是关键部位,预应力的施加和控制是重点。因此,有必要对悬索的施工技术进行探讨,为同类预应力钢结构工程提供借鉴。     

邹城体育场挑篷结构设计与分析

邹城体育场挑篷钢结构采用钢管混凝土桅杆与钢桁架及拉索组成的桅杆斜拉桁架结构体系,对拉索施加一定的预应力作为桁架的弹性支点以形成结构的刚度和承载力。详细介绍了挑篷的结构构成和受力特点,并对拉索吊点的位置、桅杆与看台柱连接方式及主桁架与柱网相对位置关系进行探讨,从而确定合理的结构布置形式。采用有限元软件对结构进行了静力分析,分析结果表明,几何非线性对该结构的变形和内力影响很小,考虑到结构具有多重传力路径,允许斜拉索在负风压下退出受拉,以减小斜拉索拉力过大带来的负作用。最后介绍了重要节点的设计构造。     

部分斜拉桥斜拉索设计

部分斜拉桥的斜拉索体系无论从构造设置和受力性能来看均类似于体外索结构,索鞍相当于体外预应力索的转向点。为了充分利用矮塔的有效高度,形成适合该结构特点的斜拉索体系构造,其构造和受力性能不同于一般斜拉桥。以茜草长江大桥为工程背景,介绍了部分斜拉桥斜拉索索体、主梁上和塔上的锚固方式,研究了部分斜拉桥斜拉索的静力强度和由活载引起的疲劳强度。     

新式索托结构

索托结构是我国彼行开发的一种新型结构形式,其外形类似斜拉结构但受力性能则完全不同。其受力特点与悬索结构有相似之处,故集中了斜拉结构和悬索结构的优点,克服了它们的不足之处。目前国内外超跨度结构仅有斜拉和悬索结构两种,且都存在许多缺点,索托结构因其斜索效率大大改善,受力更为合理,故可节省用材和工程造价,其跨越空间的能力比斜拉和悬索结构均优,且施工方便。     

部分斜拉桥的结构体系及斜拉索索力影响分析

分析新型部分斜拉桥的结构体系,以福州市浦上大桥为工程背景结合有限元结构计算的结果,分析斜拉索的结构体系及其在桥梁整体结构中的受力特点,并分析桥梁施工和运营中斜拉索的索力变化对部分斜拉桥结构的影响。     

斜拉桥拉索定位及监测分析

斜拉桥因其卓越的跨越能力、轻巧美观的外形而成为当今比较流行的桥型。斜拉索的施工质量是斜拉桥结构质量体系的重要组成部分,其中斜拉索索体的精确定位,索长确定以及张拉受力情况决定了斜拉索施工质量的重中之重。文章结合工程实例,探讨斜拉索拉索定位及监测分析的方法。     

混合梁斜拉桥静力有限元模拟

混合梁斜拉桥是由塔、梁、索三部分构成的结构体系。本文结合甬江左线特大桥的结构特点和荷载情况,利用有限元软件Midas建立了全桥有限元模型,介绍了全桥模型的建立和斜拉索、主梁、索塔的模拟方法,并通过边界条件的模拟与荷载的取值分析了全桥成桥状态下和列车运行状态下全桥主梁和斜拉索的受力特点。     

福州东部新城大跨度索网幕墙结构设计

福州东部新城玻璃幕墙采用单层索网点支承结构体系。考虑主体结构变形对幕墙结构体系的影响,建立了整体结构模型,并在此基础上对幕墙结构的受力和变形性能进行了计算分析,确定合理的拉索截面面积和预应力值,并对拉索相关节点进行设计,满足了建筑造型和结构受力的要求。     

超大跨度桥一概念、材料和方案

对于200m到1000m大跨度桥,设计者可以在不同的方案中进行选择:梁、架、拱、斜拉索和悬索，然而，对于超大跨度即超过1000m的桥梁则需应用预应力技术，此时供选择的方案为斜拉索和悬索,若超过斜拉索所及的跨的限度,那悬索桥方案就是唯一的选择了。本文的双索概念对主跨为3000m甚至更长的桥梁提供另一种新选择，并简述在超大跨度桥梁设计中的一些方面，如弹性稳定性、抗风和抗震性能等。     

广州大学城中心体育场斜拉网格屋盖张拉施工

介绍斜拉网格结构的拉索安装方法、张拉分析和张拉施工技巧。针对桅杆下端铰接的特点,指出掌握张拉时机,按照计算得到的施工张拉力张拉,才能保证索力和变形满足设计需要。     

索穹顶结构张拉找形与承载全过程仿真分析

索穹顶结构的预应力张拉过程是几何体系由机构变成结构的过程。首先,从预应力施工张拉方式实现既定结构成形态、确定结构成形态满足正常使用和安全要求、优化预应力度选定合理结构成形态三个方面,应用重启动计算分析方法,对索穹顶结构进行预应力张拉找形及承载全过程仿真分析。分析表明,采用不同的预应力张拉方式可以达到相同的既定成形态,这为制定预应力张拉施工方案创造了灵活的技术空间。其次,通过对索穹顶结构在不同预应力度下承载全过程仿真分析,得出工程采用的预应力度是安全合理的,并提出结构设计各阶段体系弹塑性性能指标。最后,针对不同跨度索穹顶结构,通过确定结构初始几何形态的初始预应力度P0,以P0为基本模数分析不同预应力度下结构的弹塑性性能,得出索穹顶结构初始预应力为（7.5～10）P0的设计方法。以上研究方法和结论在我国大陆地区首座大跨度索穹顶结构工程--内蒙古伊旗全民健身体育中心工程中实现应用。     

北京工商大学体育看台索膜结构设计

北京工商大学新校区体育看台索膜结构设计,采用膜、钢索、钢管梁单元组合的张拉结构,在满足建筑造型和使用功能的前提下,结构外露,通过钢边索、钢管桁架等构件,将索膜结构的轻柔、飘逸的建筑风格以及钢结构的刚劲有力的结构风格完美地结合在一起。而且用钢量等经济指标也很合理。     

2008奥运会羽毛球馆新型预应力弦支穹顶结构全寿命健康监控研究

对羽毛球馆屋盖结构全寿命健康监测系统进行了设计,利用振弦应变计对索力、构件内力进行了实时监测,利用全站仪对结构关键点的位移及其沉降进行了定期监测,形成了一套完整的实时动态全寿命健康监测系统。对施工阶段进行了包括索力、网壳构件内力、网壳节点位移的全过程监控,监测数据表明索力、构件内力、结构位移与仿真分析的偏差都在一个较合理的范围之内,以索力为主控参数,节点竖向位移为第二控制参数,并综合考虑构件内力,认为其施工张拉已经达到设计要求。自索张拉施工完成至结构竣工的健康监测数据显示,索力、构件内力都增大不多,说明结构刚度比设计值大,荷载小于设计荷载,证明结构是安全的,同时也验证了系统的有效性。     

北京大学体育馆空间辐射弦支网壳预应力施工

北京大学体育馆工程屋面采用空间辐射弦支网壳体系.根据结构特点,建立有限元模型,对结构进行整体分析和张拉仿真计算,采用多步、多级、循环平缓的张拉方法,保证预应力张拉能同时同步进行,以降低各索的相互影响.并详细介绍了张拉工艺流程、操作要点、质量控制、安全措施和效益分析.张拉结果分析表明,实测的应力和位移均符合设计和规范要求,结构扭转值被有效地控制在最小的范围内,屋盖系统达到自平衡.     

弦支穹顶预应力钢结构体系索与拉杆延性性能设计研究

预应力大跨度钢结构体系的大变形倒塌失稳极限状态是结构安全的控制因素,其基本构件索与拉杆的延性性能分析研究对结构体系的安全设计至关重要。索与拉杆分别经过冷作硬化处理和调质热处理后,构件强度大幅度提高,而延性性能大幅降低。本文以2008奥运会羽毛球馆弦支穹顶结构工程为实例,在罕遇地震作用以及体系静力失稳极限状态下,对环索及径向拉杆的应力、变形性能进行分析研究。总结得出弦支穹顶结构"体系大变形,索杆小应变"的力学性能规律,证明了延性性能相对较差的索杆构件应用于弦支穹顶结构体系的安全性。     

瑞安飞云江三桥斜拉桥索力测试及评价

以瑞安飞云江三桥为对象,介绍了独塔斜拉桥斜拉索的索力测试,并将测试结果与设计值进行对比,得出除少数拉索外该桥实际索力与设计索力基本一致的结论。     

改进的复形法与索承网壳结构的索力优化

根据索承网壳结构受力特点 ,从适合工程应用的角度出发 ,提出双控目标函数满意度法 ,建立索力优化的数学模型 ,采用改进的复形法研究了选定截面情况下的索力优化 ,并附有算例 ,对其结构设计以及工程应用有一定参考价值。该法可供索拱结构、张弦梁结构等空间杂交索结构体系的索力优化借鉴。     

弦支穹顶结构模型张拉成型试验研究

弦支穹顶结构是由上部单层网壳和下部索杆弦支系统组成的大跨预应力杂交结构.本文以一实际弦支穹顶工程为背景,制作了跨度为8m的缩尺模型,并进行了两种张拉成型方案试验.试验结果与施工模拟理论分析结果基本一致,表明模型设计和试验方法合理,理论分析采用的施工张拉模拟法可靠.考虑到环索节点存在较大摩擦力,本文认为施工工程张拉成形时采用斜索张拉法优于环索张拉法.     

大跨度煤场封闭结构预应力体系研究

针对顶部曲线较平缓的大跨度拱形钢结构,通过设置可抵抗拱方向荷载的张弦索和可抵抗反拱方向风吸力的斜索,形成了预应力张弦索-斜索钢桁架结构体系,同时改善了拱形结构体系在不同方向荷载作用下的受力性能。采用有限元分析与实际工程设计相结合方式,以西来峰煤化工分公司焦化厂二期储煤场封闭项目为例,对非预应力钢桁架结构体系、预应力张弦钢桁架结构体系、预应力张弦索-斜索钢桁架结构体系方案进行了体系选型研究。对上述3种结构体系的支座反力、主拱桁架弦杆轴力、结构竖向变形等方面进行对比分析,证明了张弦索-斜索钢桁架结构体系的优越性,同时针对预应力张弦索-斜索钢桁架结构体系进行了布索方案分析,分析改变张弦索和斜索锚固端位置对结构弦杆受力及变形的影响,得出了张弦索布索范围覆盖拱架上弦受压区、锚固端位置接近拱架曲率最大处时,斜索上锚固端在拱架跨度的35%~40%位置时,对结构最有利;另外对张弦索、斜索的初拉力取值进行了方案比选,得到了拉索初拉力取值对结构杆件内力的影响规律,确定了张弦索、斜索初拉力取值均为1000kN较为合理。