弦支结构体系研究进展

在阐述预应力钢结构发展历程的基础上,根据预应力钢结构中构件类型组成,将预应力钢结构分为刚性、刚柔混合和柔性三种预应力钢结构类型,其中刚柔混合预应力钢结构中的弦支结构是一种典型的预应力钢结构,是目前应用最广泛的结构体系之一。对于预应力钢结构的核心构件——拉索的温度线膨胀系数,建议今后工程设计时采用以理论分析和试验研究为基础的数据,即钢丝绳、钢绞线、半平行钢丝束三种索材的线膨胀系数值分别为1.92×10-5,1.38×10-5,1.87×10-5/℃。在分析弦支结构体系概念的基础上,将其分为平面弦支结构、可分解的空间弦支结构和不可分解的空间弦支结构三类,并对弦支结构体系中拉索的数值模拟理论进行了总结分析。随后分别针对三种弦支结构类型,对其发展历程、结构构成、结构特点以及工程应用进行了分析总结。     

弦支筒壳结构概念及应用

将弦支概念引入柱面网壳结构,提出弦支筒壳结构。通过分析弦支筒壳的结构组成,提出按照筒壳结构层数、筒壳网格形式的弦支筒壳分类方法。分析弦支筒壳相比单层筒壳结构所具有的优势。结合辽宁华福印染厂改扩建工程和天津大港干煤棚工程的概况和实际特点,分析采用弦支筒壳结构的可行性,论述弦支筒壳在这两个工程中的应用设计过程和取得的效果。     

弦支网架结构体系概念及特性研究

网架结构是较为常见的一种空间结构形式。在传统的预应力网架结构的基础上,引入张拉整体思想,形成建筑效果美观的弦支网架结构。按照网架结构的常用类别定义,给出弦支网架结构的分类形式。对比研究网架结构和弦支网架结构自身的基本特性,提出弦支抽空型网架结构的概念,并对其进行静动力性能分析。结合工程实例,介绍弦支抽空型网架结构的特点和应用情况。     

弦支骨架结构体系在上海某艺术中心的应用

弦支骨架结构是一种新型预应力空间结构体系,具有刚度大、自平衡、预应力体系设计及施工简单、体系简洁美观等优点,为建筑师提供了一种新的选择。在上海某艺术中心钢屋盖结构方案比选过程中,采用弦支骨架结构体系设计,很好地解决了挠度、温度应力、柱顶外推力等设计难题,屋盖基本达到自平衡,且主梁高跨比可达到1/50。介绍了包括体系组成、荷载工况、静动力性态和施工方案分析等设计过程。弦支骨架结构表现出优异的性能及良好的经济效益。     

弦支穹顶结构体系的应用

弦支穹顶结构体系是在单层网壳和索穹顶的基础上发展起来的一种新型复合空间结构,能够发挥单层球面网壳与索穹顶结构两者的优点,弥补两者的不足。目前已有的研究局限于设计理论,少量的工程实践也是试验性的小跨径工程。因此,对大跨度弦支穹顶结构体系及其工程施工技术进行一体化研究具有重要的现实意义。概述了弦支穹顶结构体系产生的背景、定义、特点及工作机理,归纳了预应力索撑体系设置原则。简要介绍了国内外首个大型双层椭圆弦支穹顶——武汉体育中心二期工程体育馆的设计和施工工艺,该工程采用的非常规的安装方法和首次在大跨度弦支穹顶结构体系中通过撑杆调节法来施加预应力,并取得成功,为类似新型空间结构的研究与应用提供了有益的参考。     

弦支穹顶结构的研究发展

弦支穹顶作为一种新型复合结构,与单层网壳相比具有良好的受力体系和稳定性,一经提出就得以在工程上的广泛利用。对弦支穹顶体系的研究现状和工程应用进行了分析,并指出了弦支穹顶结构进一步的研究方向。     

一种新的预应力空间结构体系—弦支骨架结构

提出了一种新的预应力空间结构体系—弦支骨架结构,是由辐射状布置的骨架结构与一道或数道环向布置的弦支体系组成。利用弦支体系调整骨架部分的内力分布,大大降低主梁最大弯矩的峰值,减小主梁的挠度;同时,弦支体系部分对底环梁产生压力,与骨架部分对底环梁产生的拉力可以部分相抵消,大大降低了结构体系对下部结构的要求。采用参数分析法进行了应力优化。通过对弦支骨架结构的受力特性包括抗震特性及整体稳定性能的研究,验证了弦支骨架结构的可实现性。最后,提出了对弦支骨架结构进一步研究的方向。     

管桁架结构与弦支穹顶结构的对比研究

本文通过结合鄂尔多斯机场新航站楼A区穹顶的实际工程,对管桁架和弦支穹顶这两种结构进行了力学性能对比分析。分析结果表明,这两种结构均具有相对较大的刚度,在相同的情况下,采用弦支穹顶,结构的承载效率更高效,且更具有经济性。     

弦支穹顶结构体系的研究进展

简单介绍了弦支穹顶体系的结构特点及工程实例,回顾了国内外对该结构体系的研究进展,并指出了弦支穹顶结构进一步的研究方向,为进一步研究弦支穹顶结构体系提供了理论依据。     

弦支结构施工技术研究

弦支结构体系越来越多地应用于重要的公共建筑中,但目前国内外对弦支结构的施工技术方面的系统研究较少。对平面型弦支结构、可分解的空间型弦支结构和不可分解的空间型弦支结构的施工技术分别进行分析和总结,从索的张拉方式、钢结构的安装等施工技术方面进行较为深入的探讨,并指出不同类别结构的施工技术需注意和待研究的问题。     

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。     

江苏信息大厦玻璃幕墙索支承体系静动力性能分析

点支式玻璃幕墙鱼腹式索桁架结构由于其轻盈、通透的特点得到了广泛的应用,其一般都是对称支承布置,当结构由对称支承变为非对称支承时,由于其抵抗不对称变形的能力较弱,结构的力学性能会发生较大的改变,需要作进一步的探讨。为此结合江苏信息大厦玻璃幕墙鱼腹式索桁架工程,采用了模型试验和理论分析的方法,对该鱼腹式索桁架结构在非对称支承条件下静动力性能进行了研究,并得到可供设计参考的风振系数建议值。     

大跨度门式刚架与弦支筒壳复合钢结构体系的应用研究

对天津大港发电厂干煤棚的场地特点和使用要求进行分析,根据该干煤棚的特点进行结构设计,提出可以用于屋盖承重结构、抗侧力结构和支承柱结构的各种方案,通过比较提出格构式门式刚架与弦支筒壳复合钢结构体系的概念,并确定在本工程中应用。采用有限元软件Midas建模,在不同工况下对该复合结构进行分析,得到结构的静力性能和动力特性。结果表明,该结构体系构成明确,传力路径清晰,构件内力及结构变形符合相关规范要求,是一种适合该工程实际条件的结构体系。     

一种新型预应力空间结构形式——弦支拱壳结构

在总结拱支网壳结构力学特点的基础上,将张拉整体的概念引入拱支网壳,提出弦支拱壳结构,较好地解决了拱支网壳结构支座反力较大,下部支承结构设计较为困难的问题。结合算例分析弦支拱壳结构的静力性能、稳定性能,得出张拉整体的引入很大程度上能减小拱支网壳结构的支座反力,且较大提高拱支网壳结构的稳定性能;对比分析弦支拱壳和拱支网壳结构的基本动力特性,得到刚度和自振频率等特性。     

悬索结构的形式和设计选型

本文在简述悬索结构构成和受力特点的基础上,根据索网曲面形式和结构特征,对悬索结构进行了分类,介绍了各种单(双)曲面单(双)层悬索结构、交叉索网、斜拉结构的组成特点和国内外工程应用状况。文章还对悬索结构设计选型的若干主要问题,如建筑平面形状、结构跨度、刚度与稳定性、边缘构件与支承结构、屋面材料与排水等进行了论述,并提供了一些可供设计参考的有效措施。     

弦支筒壳结构可靠度研究

弦支筒壳结构是张拉整体概念与单层筒壳相结合而形成的一种新型预应力钢结构体系,该结构整体的可靠度是否满足规范要求是其能否形成合理有效结构体系的关键。基于概率理论和灵敏度分析方法,研究结构主要参数对弦支筒壳可靠度的影响,进而对各参数进行灵敏度分析,并拟合出可靠指标的计算公式,得到弦支筒壳结构适用性条件下的目标可靠度。     

概念设计与结构措施

随着计算机在结构设计使用中的普及 ,结构设计中的概念设计与结构措施愈来愈显得重要 ,本文从结构体系、材料利用率等方面讨论了协同工作原则在概念设计中的运用 ,旨在引起结构设计人员对概念设计与结构措施的重视     

超高层建筑中结构概念设计的几个问题

总结近年来设计实践中碰到的问题,比较分析超高层建筑结构设计的特点,说明在超高层建筑中结构概念设计的重要性,并从多个方面加以详细阐述。