大跨度短撑杆式张弦桁架结构形式的研究

结合短撑杆式张弦桁架的优点,采用有限元软件ANSYS10．0对竖直撑杆式张弦桁架和v形撑杆式张弦桁架进行计算,得出竖直撑杆式张弦桁架的受力性能好,但没有V形撑杆式张弦桁架美观的结论,从而为工程设计积累了经验。     

基于ANSYS的二次开发在张弦立体桁架结构设计中的应用

张弦立体桁架结构在大跨度空间结构中有着广泛的应用。一个成功的张弦立体桁架结构设计方案需要经过多次计算及优化。而长期以来对该类问题的求解一般是通过开发相应的有限元程序来完成,但是开发程序需要大量的人力、物力,开发周期长,程序代码的利用率低。基于ANSYS的二次开发语言APDL和UIDL,编制张弦空间立体桁架计算程序,为结构工程师和研究人员对空间立体桁架的受力性能和结构优化分析进行进一步研究提供依据和参考模型,以提高科研和设计的工作效率。     

空腹式张弦梁在采光顶工程中的应用

以一空腹式张弦梁采光顶工程为背景,通过对普通桁架、普通张弦梁和空腹式张弦梁三种不同类型的采光顶支承结构进行对比分析,得出采用空腹式张弦梁结构不仅能够得到良好的经济效果,而且能使结构设计与建筑功能完美结合。讨论了垂跨比、初始预应力度对空腹式张弦梁结构受力性能的影响。     

基于一维搜索算法的张弦桁架离散变量优化

本文采用Matlab语言编写张弦桁架结构模型程序,对张弦桁架在各荷载工况下的受力性能进行了分析;首先采用Matlab语言编写了张弦桁架结构各种约束条件程序,同时编写了基于离散变量的张弦桁架优化设计程序,采用基于离散变量的一维搜索优化算法对拟定的张弦桁架计算模型进行了优化,优化结果表明基于离散变量的一维搜索优化算法,由于目标函数和约束函数的单调性质,得到的解显然是最优解,而且优化结果可以直接应用于结构实际设计。最后,在确保编写的离散变量优化程序正确的前提下,对不同矢高的张弦桁架结构进行了离散变量优化设计,得出了最优矢高结论。     

张弦桁架设计若干问题讨论

对张弦桁架设计过程中的若干问题进行了讨论。增加张弦桁架的矢高或垂距可减小结构跨中的挠度及弯矩,但增加矢高会加大结构支座处的水平反力,加大风荷载作用下结构表面的风载体型系数,减小预拉力作用下结构跨中的反拱值及反向弯矩,建议在设计时首先考虑使用增加垂距的方法来改善张弦桁架的受力性能。在反对称荷载作用下,张弦桁架中的拉索及撑杆无法为桁架提供有效支承,对有可能遭遇反对称荷载作用的张弦桁架应重视结构在该工况下的分析设计。张弦桁架传力路径较为单一,杆件的屈服有可能致使结构实际的失稳情形与弹性稳定分析结果不符,对该类结构进行弹塑性稳定分析是有必要的。将张弦桁架中的拉索设计成并行双索的形式将有助于提高结构的抗连续倒塌能力。     

全国农业展览馆中西广场展厅张弦桁架屋盖设计

全国农业展览馆新建中西广场展厅平面为150.5m×91m矩形,高度16.0m,主体为钢筋混凝土框架,上部钢屋盖为77m跨张弦桁架结构。对屋盖设计中的几种可行结构方案进行了比较,对张弦桁架整体控制尺寸的确定进行了研究。介绍了屋盖的结构平面布置,张弦桁架的受力分析及设计,撑杆上下端及支座等较为复杂的节点设计。索穿下弦杆及索端头锚固处等受力较复杂的节点采用了铸钢节点,进行了两类铸钢节点设计与受力分析。并对屋架的施工过程进行了简要介绍。     

张弦梁(桁架)结构荷载态受力性能分析

本文分析了张弦梁(桁架)结构在使用阶段的受力性能,着重讨论了在最不利工况下,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四个参数对张弦梁(桁架)结构受力性能的影响,这四个参数也倍受工程设计人员的关注,最终本文得出了一些实用性结论。     

合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度钢-铝组合张弦空间桁架屋盖体系设计技术研究

针对合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度屋盖,提出一种钢-铝组合张弦空间桁架新型受力体系,其中上部组合桁架的下弦杆、腹杆采用钢构件,组合桁架上弦杆采用铝合金型材,撑杆和拉索为钢结构,该体系集合了传统张弦桁架空间受力特点和铝合金结构的优点,形成铝合金主结构与屋盖围护系统一体化设计。介绍了屋盖受力体系的构成、钢-铝合金连接节点、一体化屋面和张弦桁架的分析设计结果,同时研究了屋盖结构的稳定性、抗连续倒塌等问题。分析结果表明,屋盖体系各项指标均满足规范要求,可为钢-铝合金组合空间桁架结构体系的研究和应用提供参考。     

张弦管桁架结构张拉力优化分析

张弦管桁架结构是预应力钢结构中的自平衡体系结构,数量众多的拉索是构成空间结构的关键。拉索预应力导入过程对结构的施工过程和最终受力形态产生不可忽略的影响,以鹤壁市体育馆张弦管桁架钢屋盖为例,应用张力补偿法进行拉索张拉控制力分析和张拉批次划分的分析,探寻其在施工过程中和施工完成后对结构受力状态的影响。     

北京北站张弦桁架结构性能研究及工程优化

张弦桁架结构在我国火车站无站台柱雨棚工程中的应用日渐增多。以北京北站站台张弦桁架雨棚为例,研究该类结构在恒荷载及风荷载作用下,结构受力性能随各参数的变化规律。结果发现:结构中拉索的垂距及轴向刚度能显著改善结构在恒载作用下各方面的力学性能。相比于恒荷载,结构对风荷载更为敏感,通过改变结构矢高、垂距,拉索截面积等参数可优化结构在风荷载作用下的受力性能。在结构性能研究的基础上,提出适宜工程应用的张弦桁架结构优化设计方法和步骤,并结合北京北站张弦桁架结构介绍该优化设计步骤的具体应用过程。     

离线变量模式下的张弦桁架优化探讨

以往进行张弦桁架优化设计往往采用的是连续变量的方式,这种方式存在一定的局限性,针对这一情况,本文笔者将以离散变量为基础,对张弦桁架结构计算模型进行优化设计,同时还对不同跨度的张弦桁架进行优化设计。为张弦桁架的优化设计更具有实际意义。     

北京北站张弦桁架结构模型试验研究

张弦桁架结构具有自重轻、跨度大及整洁美观等优点。目前有关张弦桁架结构的试验研究大多以单榀为主,为了了解此种结构的空间受力性能,以北京北站张弦桁架结构为原型,制作了一几何缩尺比例为1∶10的5榀空间张弦桁架结构试验模型。首先介绍了北京北站张弦桁架结构雨棚的工程概况,其次描述了该试验模型的制作及组装过程,最后对其在多种荷载工况作用下的多级静力加载等内容进行了理论分析和试验研究。研究结果表明：虽然试验模型在垂直张弦桁架跨度的方向上布置了刚度较大的立体联系桁架和平面联系桁架,但是荷载传递的路径仍然是以沿着张弦桁架跨度方向的单向传递为主;空间张弦桁架结构承受非对称荷载能力强。     

基于SAP2000的预应力胶合木张弦桁架结构分析

根据东北落叶松胶合木顺纹抗拉和抗压强度实验结果,提出预应力胶合木拉杆及24 m跨预应力胶合木张弦桁架设计方案,通过SAP2000建立模型,研究了张弦桁架(拱架)的桁架厚度、张弦垂度、荷载分布方式对结构内力分布以及破坏模态的影响,得出了一些有益的结论。     

120m跨张弦桁架结构施工方法研究

南京河海大学水流试验大厅A区屋盖采用张弦桁架结构,结构主要由多榀桁架组成,桁架之间由支撑桁架、三角形支撑桁架串联,形成整体的张弦桁架结构.与常规的张弦桁架结构相比,其具有桁架跨度大、变形控制难、结构复杂的特点.通过对屋盖结构进行整体分析,控制张弦桁架的变形,提出了张弦桁架的张拉施工方案,包括各榀张弦桁架的张拉轴力和张拉顺序,并考虑了相邻桁架在张拉时的相互影响.分析研究表明,通过恰当的施工顺序,可以在张拉时,使相邻桁架的相互影响控制在允许的范围之内.     

张弦桁架屋盖施工技术研究

某屋盖结构采用张弦桁架结构,文章主要介绍了张弦桁架高空滑移安装的施工方法与弦桁架拉索预应力张拉施工方法。     

张弦桁架的动力稳定性与振动控制研究

分析了张弦桁架在水平周期激励下的动力失稳特性,为控制张弦桁架的动力反应,研究了粘弹性阻尼器在该类结构中的应用。提出了粘弹性阻尼器参数的设计方法,给出了张弦桁架施加粘弹性阻尼器的设计曲线。编制了张弦桁架结构的非线性动力时程分析软件,可以计算预应力钢结构施加粘弹性阻尼器后的各种动力反应,提供了一种张弦桁架结构振动控制分析工具和设计方法。     

张弦空间结构与下部结构静力相互作用分析

根据国内张弦结构项目屋盖的关键受力构件布置方式与支承边界平面水平投影线的组合进行了屋盖结构分类,从屋盖支座设置方式和索初始预拉力入手,分析了张弦桁架结构屋盖在不同支座形式时不同索初始预拉力对下部支承结构的作用力及屋盖结构的力学响应。分析表明,为充分实现张弦屋盖的自身控制功能,降低张弦桁架空间屋盖与下部支承结构的静力相互作用影响,应从屋盖结构总体系的层面综合考虑进行张弦桁架空间屋盖结构的布置,合理确定索初始预拉力,从而正确选择结构静力设计计算模型。     

厦门国际会展中心三期大跨度结构应用探索

厦门会展中心三期展厅跨度99米和72米,采用上弦压杆为倒三角拱形钢管桁架的张弦梁体系,局部27米楼盖采用双向桁架组合楼盖,取得技术安全、质量可靠、工期紧凑、造价经济、结构美观的良好效果。通过对屋盖、楼盖体系的选型、设计、施工难点分析,对比二期类似结构,进行了张弦梁屋盖及楼盖结构的受力性能及应用实践的优化,可供类似工程参考借鉴。     

长江航道模型120m跨试验大厅结构设计

该工程为120m跨的单层建筑,采用张弦桁架结构.针对常规张弦桁架室内观感效果较差的缺点,提出了一种上部为变截面桁架的张弦桁架结构形式.该文详细介绍了屋盖结构选型、张拉力选择、稳定分析和节点设计等,对同类工程有重要的参考价值.     

张弦桁架结构静力稳定性分析

考虑结构构件稳定性设计的重要性,结合钢结构设计规范的相关要求,以某体育展馆张弦桁架结构为例,对张弦桁架结构进行特征值屈曲分析,研究了张弦桁架结构的失稳形式,考虑材料非线性进行非线性屈曲分析研究结构荷载——位移全过程工作性能,分析结果可供实际工程参考。