双向张弦梁结构的分析

双向张弦梁结构是一种新型的空间结构形式,主要应用于大空间平屋顶和双曲屋顶中.本文采用连续化的数学模型;首先根据双向张弦梁结构的平衡荷载与索曲面及索拉力之间的关系,给出了下弦索网所在曲面的偏微分方程,并用变分法进行预应力分析;其次对双向张弦梁结构的静力与动力特性采用能量变分原理进行分析.算例分析表明,方法简便,概念清楚,可供结构设计参考.     

双向张弦梁静力参数分析

双向张弦梁结构是一种新型的空间结构体系,但目前国内对其研究及应用还不多.本文采用有限元方法初步分析了双向张弦梁结构的静力受力特性,并通过上弦拱截面,索预应力与矢高等参数的分析,揭示了这几项参数对双向张弦梁结构的静力性能的影响.     

改进悬臂型张弦梁结构理论分析及试验研究

借鉴张弦梁结构(BSS)的构成原理,提出一种改进悬臂型张弦梁结构(CSS),并进行了理论分析和试验研究。通过向上、向下荷载作用下的结构静力和几何非线性分析,得知这种结构以承受轴力为主,并具有良好的稳定性和抵抗不对称荷载的能力。为验证这种新型结构的力学性能,设计了一个直径为54m的试验模型,并设计了支承部件、可调索杆、连接节点的制作方案,进而全面考察了索的初始预应力分布以及模型在满跨、半跨加载两种荷载工况下的静力响应。理论与试验研究结果表明,在这两种荷载工况下,模型的静力响应与理论分析结果基本吻合,改进悬臂型张弦梁结构(CSS)受力合理,是一种适于大跨悬臂屋盖的新型结构形式。     

张弦空间结构的构成形式与空间工作机理

从张弦结构的工作机理出发.介绍了具有代表性的安徽大学体育馆张弦梁式空间网壳结构、北京大学体育馆张弦辐射桁架壳体结构和泉州市体育馆张弦平行桁架壳体结构的拉索撑杆体系在既定的刚性结构下的布置形式.在对三个体育馆屋盖结构进行静力参数分析的基础上,总结了张弦结构的空间工作机理和张弦空间结构的体系特征.分析表明,根据张弦结构的工作机理可以将相同的刚性结构与不同布置形式的索杆体系相结合构造出结构性能存在差异的张弦空间结构;整体张弦网壳具有优于局部张弦网壳的结构性能;降低曲面刚性结构产生的强大支座推力,并使结构具有足够刚度的有效途径是将刚性结构与索杆体系相结合构成自平衡的预应力张弦结构.     

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。     

张弦梁结构的分析与力学性能研究

张弦梁结构由上弦梁与下弦索通过竖向撑杆组成,其力学性能优异、结构效率高,在屋盖结构尤其是楼盖结构中有较好的应用前景。本文对张弦梁结构的分析方法与力学性能进行了系统的研究,根据张弦梁结构的自平衡特点,对索与梁建立变形协调方程,给出了张弦梁结构的平衡微分方程,设定位移函数,用伽辽金法进行求解。分别求得张弦梁结构在均布与反对称荷载下内力与位移的解析解。为证实这一连续化理论计算方法的准确性,特与非线性有限元计算结果进行了分析比较,证明本理论方法计算方便、直观精确,可用于张弦梁结构的分析与计算。根据理论公式,对张弦梁结构的静力性能进行了讨论,包括结构的线性性能、结构刚度、反对称荷载下的变形、预应力的控制作用与支座水平位移等方面,对张弦梁结构的研究与工程应用有较好的指导意义。     

杭州黄龙体育中心网球馆张弦屋面设计

杭州黄龙体育中心网球馆钢结构开合屋盖固定屋面选用肋环型与张弦梁杂交支撑体系。结合设计实例,详细讨论了屋盖钢结构设计方案选择和张弦梁稳定分析过程,并给出了预应力张拉分析方法和设计要点。最后针对张弦梁结构特点设计了合理的节点形式。     

张弦梁结构的计算分析和形状确定问题

张弦梁结构为典型的平面杂交空间结构,适合用于实际的屋盖结构如航站楼、会展中心、体育场馆等.然而遗憾的对于该种结构理论和试验研究、规范和规程的修订却并不十分完善.本文从张弦梁结构的计算参考构形出发,对张弦梁的计算分析理论,形状确定问题即找形和找力分析如竖杆内力的确定、索曲线形状设计等若干问题做了讨论,特别对于张弦梁结构的找形问题即索曲线形状确定问题,本文方法简单方便可手算完成.     

大跨度双向张弦梁结构预应力施工技术

以中关村航空科技园项目双向张弦梁预应力施工为例,介绍了双向张弦梁预应力施工方法及控制要点。本工程张弦梁双向跨度较大,受力形式复杂,索力控制难度大。基于此,对预应力施工过程进行了施工模拟仿真分析,同时对施工过程的索力、结构变形等进行监测,并对实测数据与计算结果进行对比,结果表明实测数据和理论计算结果吻合较好。     

平面张弦梁结构的计算分析

介绍张弦梁结构的特点和受力机理,提出一种简化模型对该结构在预应力和使用荷载两阶段进行静力分析,并对张弦梁结构的设计提出了几点建议,可供结构初步设计参考。     

内气压对三种形式张弦气肋梁结构基本力学性能的影响

主要分析三种形式的张弦气肋梁结构在不同气压值作用下的基本力学性能和静力承载能力,利用ANSYS软件构建张弦气肋梁结构的有限元模型,对结构进行从充气构建预应力到承受荷载的全过程分析。首先分析结构在荷载态时不同气压值作用下的内力状态,再根据荷载-位移几何非线性分析讨论满跨均布荷载作用下不同气压值对结构静力极限承载力的影响,并根据结构的受力性能和极限承载力大小以及结构对气压值改变的敏感程度,比较了三种形式的张弦气肋梁结构的优劣,拟定合理的气压值。所得结论可为进一步研究和设计张弦气肋梁结构提供参考。     

某雨棚多跨连续张弦梁结构的设计与静力弹塑性分析

多跨连续张弦梁结构是一种新型的平面张弦梁结构形式.介绍了某雨棚多跨连续张弦梁结构的设计概况和结构体系选用,并对结构进行了抗震性能分析.根据静力弹塑性(Pushover)分析的基本原理,对该结构进行最不利荷载组合下的静力弹塑性计算分析.计算结果表明:Pushover分析可以从能力谱曲线、层间位移角和塑性铰分布及变形方面综合地对该类大跨度钢结构进行抗震性能的评估,它是实现基于性能化设计的有效方法.     

静定张弦梁结构索力识别的静力平衡法

根据预应力静定结构受力的力学特征,结合现代测试技术及张弦梁结构的静力平衡关系,提出了一种适用于张弦梁结构的索力识别方法.因索力只与各索段的相对空间位置有关,因而避免了常用索力测定方法识别精度受拉索边界形式及材料参数取值影响较大的缺点,也为其它结构形式的索力识别提供了新思路,数值算例证明了本方法的精确性.最后对本方法应用中的有关问题进行了讨论.     

北京数码视讯厂房张弦梁结构施工过程控制

北京数码视讯厂房部分屋盖采用张弦梁结构体系,张弦梁跨度为45.6m。采用有限元软件对预应力张拉过程进行计算模拟,验证了张拉程序的技术可行性,并对张弦梁体系的施工方法进行了分析和介绍,对今后类似结构的施工有一定的借鉴意义。     

张弦空间结构的弹塑性极限承载力分析

张弦空间结构是一种性能优越、结构形式丰富、具有广阔应用发展空间的结构形式,近年来已在大跨度公共建筑中得到了广泛的应用.虽然对几种典型工程结构的静、动力性质及施工方面的研究取得了较多成果,但对这一类空间结构的极限承载力、极限状态发展过程的分析仍存在许多不足.为研究此类结构弹塑性极限状态发展过程的共性与特点,以3个体育馆屋盖张弦空间结构为研究对象,采用有限元方法对结构进行弹塑性极限承载力全过程分析,分析张弦空间结构的屈服机制、失效机制和滑动支座张弦结构的全过程反应特征,总结大跨度空间结构的内力重分布规律和荷载传递规律.分析表明,张弦空间结构的预应力索杆体系可有效提高结构的刚度和极限承载能力,张弦结构的极限承载力通常由强度控制;结构的空间几何形态是影响结构刚度和塑性发展过程的关键因素.此研究增进了对大跨度张弦结构空间工作性能的理解,有助于指导结构设计.     

大跨度短撑杆式张弦桁架与网壳组合结构形式研究

大跨度短撑杆式张弦桁架与双曲柱状网壳组合结构是一种新型的大跨度空间结构。将张弦桁架与网壳结合使用,解决了张弦桁架平面外的支撑问题,从而使屋盖系统由拟梁结构单纯的围护变为集围护结构与承重结构一体。文章介绍了该组合结构形式和种类,并做了有限元分析,可为工程应用时结构的选择提供参考。     

张弦梁结构在midas Gen中的应用

张弦梁结构是近十余年发展起来的一种大跨度预应力空间结构体系。张弦梁结构由三类基本构件组成,即可以承受弯矩和压力的上弦刚性构件、下弦的高强度拉索以及连接两者的撑杆。本文主要从张弦梁结构的基本力学特性入手,结合midas Gen软件介绍索预应力施加的四种方法,最后通过一实例介绍了如何通过逆迭代法进行索结构找形分析。逆迭代法在张弦梁结构的找形分析中步骤简单,在midas Gen软件应用中也非常便利的找形成功。     

某玻璃采光顶支承结构设计与施工过程模拟分析

在玻璃建筑中,单层索网用于屋面采光顶时很难做到大空间,因为水平布置的单层索网采光顶很难满足大跨度对刚度的要求.结合北京某建筑玻璃采光顶支承结构方案,提出一种多次杂交的结构支承体系,即单层索网+张弦梁杂交支承结构,以提高单层索网在其面外的刚度,然后对单层索网、张弦梁及杂交整体支承结构体系的设计指标进行了研究.另外,对本工程施工全过程进行模拟分析,包括张弦梁的安装、单层索网拉索的张拉、玻璃的安装等.     

大跨张弦空间结构的发展与展望

回顾了随着大跨度空间结构的发展而不断涌现出的各种结构形式,在此基础上给出了大跨张弦空间结构的概念,分析了大跨张弦空间结构的特点,并总结了四种得到工程应用的大跨张弦空间结构,即斜拉网格结构、张弦梁结构、弦支穹顶结构、索穹顶结构的发展与研究状况。进而讨论了大跨张弦空间结构的发展规律,最后对大跨张弦空间结构进一步发展的方向和需要深入研究的课题进行了展望。     

宝鸡游泳跳水馆新型张弦梁结构受力性能试验研究

宝鸡游泳跳水馆屋盖采用下弦为空间双曲预应力双支拉索新型张弦梁结构。为了探究该结构的变形及受力特点,以1∶5的缩尺模型为试验对象,在下弦双支拉索的两端同时施加预应力,使结构达到预期的初始状态,在此基础上对结构施加多种工况荷载进行静力分析,观测结构的整体变形和杆件的应力响应,并测试结构的极限荷载。试验结果表明,宝鸡游泳跳水馆张弦梁结构具有良好的整体变形能力和受力性能以及较高的安全储备。