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探讨了预应力张弦梁的挠度限值、有效预应力以及下弦钢索的安全系数等设计原则问题,并提出了有关设计建议。在此基础上,基于有限元软件ANSYS 9.0对上海源深体育馆预应力张弦梁的矢跨比、上弦截面尺寸与钢索面积等主要设计参数进行了分析优化,并采用一阶方法对钢索的有效预应力进行了优化设计。以优化后的结构方案为原型,通过缩尺模型试验和非线性有限元分析,对原型结构的预应力张弦梁在张拉阶段、正常使用阶段以及承载力极限阶段的全过程受力性能进行了研究。结果表明,上海源深体育馆预应力张弦梁结构具有良好的受力性能和较大的安全储备,非线性有限元计算值与试验结果吻合良好。 相似文献
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大跨度预应力张弦式管梁是运输管道跨越江河或沟堑的一种新型结构形式,其跨度可达100。150m。以一榀100m跨预应力张弦式管梁为原型,设计了1:15缩尺模型,在国内首次开展了张弦式管梁在预应力张拉阶段、正常使用阶段以及承载力极限阶段的受力全过程试验研究。基于ANSYS对试验全过程进行了非线性有限元模拟,并结合一致缺陷模态法与柱面弧长法,进行了同时考虑初始几何缺陷与几何非线性的屈曲分析。试验研究与有限元分析表明:半跨荷载对预应力张弦式管梁较为不利,结构整体变形与上弦应力增长较为迅速;结构对平面外的几何缺陷较为敏感,半跨荷载下的屈曲临界荷载较全跨荷载作用时稍低;结构具有可靠的稳定性与较大的安全储备,极限承载力达设计荷载的2.68倍;有限元计算值与试验结果吻合良好,表明本文采用的非线性有限元分析方法能较好地实现对预应力张弦式管梁受力全过程的模拟。最后,基于瑞利一里兹法推导了预应力张弦式管梁在弹性与弹塑性状态下的变形与内力计算公式。 相似文献
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对预应力空间张弦梁结构进行设计计算,通过对计算结果的分析,认为空间张弦梁结构有着良好的受荷能力,抗震性能优越。 相似文献
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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。 相似文献
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基于气撑式张弦结构的受力特点,设计制作2.5 m跨度的纺锤形气撑式张弦结构模型,研究在跨中两点集中荷载作用下结构变形和内力分布规律,考察内气压对结构受力性能的影响。通过对结构极限状态的分析,研究结构的破坏形态及失效机理。利用ANSYS软件构建了纺锤形气撑式张弦结构精细化有限元模型,实现结构从放样态到充气态再到受荷态的全过程数值模拟,并与试验结果进行了对比分析。结果表明:有限元分析与试验结果吻合较好,两种方法获得的结构位移和内力值均比较接近;试验模型在集中荷载达到1.98 kN时达到极限状态,失效模式表现为上弦构件的局部屈曲破坏和气囊端部膜材出现褶皱。 相似文献
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针对大跨双向张弦结构提出一种滑移施工方法——不平衡支撑式滑移施工技术,即在施工过程中,通过对索施加合适的预应力,增加结构原有支座的竖向反力,弱化中间滑道临时支撑。基于不平衡支撑式滑移施工技术,以国家体育馆为例建立模型,分析不同索初始索力下关键杆件应力、关键点竖向位移、多滑道支撑的支座反力变化等,探讨大跨双向张弦结构不平衡滑移施工的可行性。研究结果表明:在保证结构安全稳定的前提下,选择适当的索初始索力,可以弱化结构中间临时支撑,减少临时支撑及其下部基础的造价,进而降低滑移施工总成本。 相似文献
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插入式钢次梁节点试验与有限元分析 总被引:1,自引:0,他引:1
近年火力发电厂引入了1种新的钢混凝土组合结构,即型钢直接插入混凝土主梁作为次梁承担荷载。根据某实际工程,采取1∶2缩尺模型,设计2组4个节点,对600 mm和900 mm不同混凝土梁高,有无锚筋情况进行试验研究。研究表明:该节点形式下钢梁端部的最大约束弯矩约为60 kN·m;锚筋对结构无明显影响;当梁高较小时混凝土主梁发生剪切破坏,当梁高较高时,钢次梁发生受弯破坏。对该结构进行有限元参数分析,结果表明:混凝土主梁高700 mm为2种破坏临界值;抗剪键刚度、楼板厚度对结构承载力有明显影响;锚筋尺寸对结构影响不大;插入端部翼缘宽度对结构有一定影响,但规律不明显。 相似文献
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张弦梁结构是一种新型空间结构形式,对其整体受力性能起决定性作用的是组成它的撑杆和几何形状。为此采用几何非线性有限元的方法重点研究了撑杆数量和垂跨比参数对张弦梁结构受力性能的影响。研究结果表明:在选择撑杆数量时要综合考虑其对结构位移和内力的影响,并非越多越好;鉴于建筑和结构稳定性方面考虑,结构的垂跨比不应太大。 相似文献
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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。 相似文献
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广州国际会展中心预应力张弦式桁架施工测量 总被引:1,自引:0,他引:1
全站仪施工测量对预应力张弦式桁架的几何尺寸、张拉力控制、桁架变形监测、胎架安全度判定及科研数据的采集起到了关键的作用,证实了采用计算机仿真技术建立的力学模型及有限元分析的准确性。 相似文献
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