双向多跨连续索桁架-索网结构静力分析

天津一汽成品车停放场悬索工程是双向多跨连续轴线柱间以劲性索桁架为柔性边界的新型索网结构,该结构双向索桁架正交形成矩形网格,每个矩形网格内为鞍形索网结构.介绍了索桁架-索网结构找形过程和对拉索预应力取值原则的探讨,并应用ANSYS对结构进行了考虑非线性静力分析和极限承载力计算.结果表明,索桁架作为结构的柱间连接,有足够的刚度承担竖向荷载以保证其结构的稳定,索桁架和鞍形索网能够很好地协同工作,结构具有较高安全性能.     

第七届世界军运会主会场双层单索悬索威亚结构设计与分析

第七届世界军运会主会场空中威亚系统属于双层单索悬索结构,结构形式选用钢桁架立柱+锚索+悬索结构.在悬索两端设置钢桁架立柱,立柱之间采用钢桁架连接,增加结构整体性.主要介绍了该项目的 预张力悬链线设计,通过合理的结构设计,实现了初始预应力状态钢桁架立柱塔顶水平变形为零的控制目标,满足了导演组提出的单索悬索结构的小垂度大载荷的要求.     

东南国际航运中心总部大厦B座索幕墙结构体系设计研究

东南国际航运中心总部大厦B座中庭幕墙立面尺寸约为25.0m×71.1m。幕墙立面以7层楼板为界,7层楼板标高以下垂直于地面,7层楼板标高以上向外倾斜,立面玻璃每层向室外偏移760mm。针对类似高大幕墙,分析常见支撑结构体系的优缺点,并在此基础上提出张弦梁与鱼腹式索桁架组合支撑体系。该中庭幕墙竖向承重体系为张弦梁结构,水平向抗侧结构为自平衡鱼腹式索桁架,张弦梁与鱼腹式索桁架通过竖向龙骨连为一体,以限制竖向承载结构和水平向抗侧结构绕自身中心轴旋转。张弦梁与鱼腹式索桁架组合支撑体系设计时存在的重点和难点是:稳定结构体系的建立、合理背索索力的确定、背索转折处鱼腹式索桁架加强措施和幕墙支撑体系与主体结构的连接方式。力学性能分析结果及工程实践表明:该体系具有较好的结构刚度,索力自平衡,且建筑效果简洁、通透。     

广交会工艺品交易中心玻璃光篷悬索结构的设计

广交会工艺品交易中心玻璃光篷悬索支承结构由索桁架、受拉桁架、檩条(架)悬挑桁架及中心桁架组成。该工程结构分析时首先通过模态分析结构拓扑是否合理,同时建立了计算模型,考察结构几何非线性的强弱,设计中考虑了包括恒载、屋面活载、风载、地震荷载和温度荷载等荷载类型。在悬索结构成型和使用过程预应力张拉顺序及张拉力的大小可直接影响结构的安全性和适用性。确定张拉顺序为：张拉连系索→安装承重索→安装微调稳定索→放下悬吊重物。     

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。     

柔性边界预应力索网结构设计与施工

结合天津一汽成品车停放场悬索工程,介绍以双向多跨连续、轴线柱间以柔性索组成的劲性索桁架为柔性边界的索网结构,运用有限元分析软件对其进行非线性有限元分析与设计计算,介绍其施工安装方法。     

三亚国际体育产业园体育场钢结构设计

三亚国际体育产业园体育场钢结构体系由外侧钢结构、轮辐式索桁架结构、屋顶膜结构组成.介绍了体育场钢结构各组成部分的结构体系、支承条件及连接关系,重点阐述了钢结构体系的设计难点及解决方案.设计了一种铰接柱支承的水平桁架结构,通过水平环桁架整体作用减小了环梁截面.设计了碳纤维增强复合材料拉索(CFRP索)组成的轮辐式索桁架结构,减轻了悬挑端自重,减小了交叉索对环索内力的影响,降低了索夹承受的不平衡力.对索膜结构形态进行了分析,实现了索桁架结构初始态位形与目标建筑几何相一致.研究了钢结构体系的整体稳定性能和各种荷载作用下的极限承载能力,结果表明钢结构整体稳定性能满足要求.研究了个别拉索发生偶然断索情况下钢结构体系的抗连续倒塌性能,结果表明断索不会引起连续断索导致结构倒塌.分析了不同施工安装次序对外侧钢结构内环梁稳定性的影响,通过屈曲分析得到内环梁计算长度,用于施工过程稳定验算.此外还介绍了关键节点设计.     

大跨度悬索结构的应用与发展

文章介绍了大跨度悬索结构的应用与发展的进程及各种索结构体系的受力特点和典型工程实例,概括了悬索结构计算的基本要求和计算方法,并对索结构的节点设计要求进行了归纳和总结。     

大型索结构断索动力响应研究

在大型索结构中，拉索作为主要受力构件承担较大的荷载。分析断索对结构的影响，成为大型索结构抗连续倒塌设计的关键。选取FAST望远镜、国家速滑馆、卡塔尔卢塞尔体育场、三亚国际体育产业园体育场、日照奎山体育中心体育场、大连梭鱼湾专业足球场等多个大型索结构工程，针对结构中典型拉索发生断索的情况，采用动力分析方法研究断索后结构的动力响应，总结索网(双向正交、三角形网格)、轮辐式索桁架(单环索、双环索、内环带刚性挑棚)等不同类型索结构断索后动力响应的特点以及断索引发的动力系数。研究结果表明：除三角形网格单层索网外，其他类型的索网、轮辐式索桁架等索结构在断索后的动力系数均出现大于规范推荐取值的情况，推荐采用动力分析方法进行断索分析；双向正交单层索网刚度、稳定性和内力重分布能力较三角形网格单层索网小，拉索断索产生的动力效应较大；索桁架交错布置的单环索轮辐式索桁架结构同双环索轮辐式索桁架结构相比，径向索、环索断索后相互产生的动力效应较小；对于轮辐式索桁架结构，当上弦设有与径向索同向布置的膜拱及交叉次索时或当环索处设有刚性挑棚时，可有效降低断索产生的动力效应。     

点式玻璃幕墙预应力索桁架结构设计的几个概念

预应力索桁架具有结构上的高效性和建筑上的美观性，常用作点式玻璃幕墙后的结构支承。对承应力索桁架结构设计中的一些基本概念进行了讨论和分析。     

大开口车辐式索承网格结构构建及其受力机制和找形研究

提出了大开口车辐式索承网格结构，其适用于体育场、足球场等大跨空间屋盖结构体系。介绍了该结构的型体构成和基本受力原理，并对结构的受力机制进行探讨。该结构由刚性网格、索杆体系、内环带桁架及内环悬挑网格组成，其中张拉索杆为刚性网格提供竖向支撑，刚性网格起到压环作用，结构在水平面内为一自平衡体系；内环带桁架将径向索承结构联系在一起，增加结构的空间整体性，提高了结构的刚度和承载力；内环悬挑网格增加刚性网格压环宽度，进一步提高了结构的承载力。分析了现有找形方法存在的问题，提出了适用于该结构体系，并可保持撑杆竖直、控制撑杆高度的找形方法，并编制计算程序，通过算例验证了该找形方法的有效性。     

点支式幕墙索支承体系的性能研究及工程应用

双向交叉索桁架体系和单层正交索网体系是最为常用的两种点支式玻璃幕墙支承体系。在小挠度弹性范围推导了单榀索桁架初始刚度和松弛荷载的表达式,并用有限元算例进行了验证。研究了由单榀索桁架交叉布置形成的双向交叉体系的力学性能,以及单层正交索网的受力特点。将以上研究成果应用于天津泰达市民文化广场玻璃幕墙支承体系的设计中,介绍了该体系的基本单元及构造设计,建立了考虑施工过程的有限元结构分析模型,研究了其垂直面的静、动力性能,证明了文中的设计对于提高幕墙支承体系的安全性和使用性具有较好的作用。     

锦绣中华百艺广场大跨度挑棚结构设计研究

深圳锦绣中华百艺广场挑棚结构采用四边形空间钢管桁架和斜拉索组合的杂交结构,钢管桁架最大悬挑长度为32m。为了加强结构在风荷载作用下的整体稳定,通过反复调整承重索和稳定索的内力和桁架的截面,对结构进行了强度和刚度的优化设计。介绍了该结构的风洞试验结果,结构计算、设计及主要构造措施,并给出了在荷载作用下的结构反应和受力特点。     

点支式玻璃幕墙索桁架支承体系自振特性算例及分析

国内对点支式玻璃幕墙索桁架支承体系的自振性能研究较少。基此，利用ANSYS软件对索桁架的自振特性进行了探讨，并讨论了索桁架布置形式、拉索截面积、索桁架矢高、撑杆截面积、拉索预应力、索桁架跨度等因素对其自振频率的影响。得到了一些有实用意义的结论。这些结论对该种结构抗风、抗震设计及主次结构共振分析具有指导意义。     

Finite element modeling of cable sliding and its effect on dynamic response of cable-supported truss

The cable system of cable-supported structures usually bears high tension forces, and clip joints may fail to resist cable sliding in cases of earthquake excitations or sudden cable breaks. A analytical method that considers the dynamic cable sliding effect is proposed in this paper. Cable sliding behaviors and the resultant dynamic responses are solved by combining the vector form intrinsic finite element framework with cable force redistribution calculations that consider joint frictions. The cable sliding effect and the frictional tension loss are solved with the original length method that uses cable length and the original length relations. Then, the balanced tension distributions are calculated after frictional sliding. The proposed analytical method is achieved within MATLAB and applied to simulate the dynamic response of a cable-supported plane truss under seismic excitation and sudden cable break. During seismic excitations, the cable sliding behavior in the cable-supported truss have an averaging effect on the oscillation magnitudes, but it also magnifies the internal force response in the upper truss structure. The slidable cable joints can greatly reduce the ability of a cable system to resist sudden cable breaks, while strong friction resistances at the cable-strut joints can help retain internal forces.     

新保利大厦钢结构及玻璃幕墙施工技术

北京新保利大厦工程中采用了增设临时支撑、分体施工、整体提升、预应力单索张拉和整体张拉等多种钢结构(协同考虑幕墙施工)安装技术。本文简要介绍了ST-50主桁架、转换钢桁架、悬挂特式吊楼、铸钢组合节点、大直径钢索、超大面积折线玻璃幕墙的施工技术。     

正交正放索网架结构的分析

索网架结构将预应力技术与网架技术融为一体，由正交正放预应力索桁架组成．本采用连续化的数学模型和能量变分解，对正交正放索网架结构进行分析．中有算例以说明其应用．     

斜拉钢桁架高支模施工技术

高层建筑位于高空的连体结构及大悬挑结构的混凝土施工支模一直是工程界的难题。经方案比选,采用斜拉钢桁架作为高空支模平台的施工技术。工程实践证明,这是一种传力直接和安全可靠的解决大悬挑结构高支模的施工方法。     

空间索桁结构的力学性能及其体系演变

本文介绍了考虑索单元松弛跟踪的空间索桁结构非线性有限元全过程分析方法。并以典型的鱼腹形索桁结构为例，探讨了空间索桁结构的力学性能，以及在荷载作用下结构几何体系演变的特征。本文对新型空间索桁结构的研究和工程应用具有指导意义。