上海源深体育馆预应力张弦梁优化设计与试验研究

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。     

大跨度张弦式管梁研究

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。     

大跨度预应力张弦桁架结构的设计与分析

本按照我国的有关规范（特别是荷载取值和材料强度取值）和风洞试验结果所提供的数据，对广州国际会议展览中心展览大厅钢屋盖126.6m跨度的预应力张弦立体桁架钢结构进行计算与分析。中主要对矢跨比、拉索数量、预应力度等三个参数进行了比较分析。     

大跨度预应力张弦桁架的吊装

广州国际会议展览中心采用了大跨度预应力张弦桁架结构．由于张弦桁架跨度大、重心高、侧向刚度较差等特点，吊装过程应考虑多种因素的影响，本对张弦桁架吊装过程中的几个问题进行了介绍与分析，为大跨度钢结构工程安装提供有益经验与建议。     

大跨度预应力张弦桁架的滑移施工

根据现场条件和工期要求，广州国际会议展览中心展览大厅屋盖钢结构的安装采用了滑移施工方法，本文介绍了单榀张弦桁架及区间整体滑移过程中的几个问题与处理方法，为今后工程施工提供有益经验与建议。     

大跨度空间张弦梁结构的设计分析

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。     

基于瑞利-里兹法的预应力张弦梁变形与内力分析

预应力张弦梁在大跨度结构中得到了越来越广泛的应用,而我国尚未制订关于该结构的设计规范.针对工程中常见的圆弧线型预应力张弦梁,采用瑞利一里兹法分别推导了结构在荷载态与张拉状态下的变形与内力的计算公式,并通过三榀预应力张弦梁模型的张拉与加载试验对本文公式进行了验证.结果表明,本文公式得出的解析解与试验结果以及基于ANSYS的有限元计算值均吻合较好.     

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。     

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。     

气撑式张弦结构静力试验研究及有限元分析

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。     

大跨双向张弦结构不平衡支撑式滑移技术研究

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。     

插入式钢次梁节点试验与有限元分析

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。     

影响张弦梁结构受力性能的参数分析

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。     

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。     

单榀张弦梁结构稳定性能试验分析

对单榀张弦梁结构稳定性能试验做了系统归纳及说明,用试验方式了解该结构的稳定性能,并验证理论分析的合理性。     

大跨预应力次梁楼盖结构体系经济性分析

根据几类已建工程的调查统计、分析对比,对与传统设计手法不同的大跨预应力次梁楼盖结构体系的经济合理性做了详细分析,结果表明这种体系方案合理,综合经济效果显著.     

广州国际会展中心预应力张弦式桁架施工测量

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。     

外张预应力钢筋混凝土结构非线性有限元分析

本文提出了一种用于外张预应力钢筋混凝土结构非线性分析的单元模型,此模型可模拟外张预应力钢筋在转向点处的滑移和摩擦作用。将这一单元模型与混凝土和钢筋单元模型相组合,建立了外张预应力钢筋混凝土结构非线性分析程序,非线性方面包括了材料和几何非线性。该有限元模型可用于外张预应力钢筋混凝土结构从张拉施工至使用阶段的全过程分析,分析内容包括弹塑性变形、混凝土开裂和破坏等。最后给出的实例表明模型计算分析结果与试验结果[１］吻合良好。