联方型双撑杆索穹顶考虑自重的预应力计算方法
本文关键词:联方型双撑杆索穹顶考虑自重的预应力计算方法 出处:《工程力学》2017年03期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为了改善传统索穹顶结构的受力性能,该文提出了一种联方型双撑杆索穹顶结构,该索穹顶的上弦节点与两根斜撑杆相连,稳定性好并且便于张拉施工。针对联方型双撑杆索穹顶的找力分析问题,根据节点平衡方程,推导出考虑结构自重时索穹顶的预应力计算公式;给出了不同参数下联方型双撑杆索穹顶的预应力计算表,分析了该结构的受力特性;比较了考虑结构自重和不考虑结构自重时索穹顶初始预应力的差别,并采用有限元迭代法对比验证了理论公式的准确性。分析结果表明:随着矢跨比和撑杆高度的增大,结构中所有构件的初始预应力将减小;在自重荷载下,内圈脊索内力降低,最外圈斜索和环索内力显著增加;采用该文提出的理论公式可快速准确的获得考虑结构自重时联方型双撑杆索穹顶的实际预应力分布,为工程设计提供参考。
[Abstract]:In order to improve the mechanical performance of the traditional cable-dome structure, this paper presents a kind of cable-dome structure with double braces, the upper chord of the cable dome is connected with two oblique braces. The stability of cable dome is good and it is convenient for tensioning construction. According to the equation of node balance, the calculation formula of prestressing force of cable dome considering structural deadweight is deduced. In this paper, the prestress calculation table of the cable dome with square double strut under different parameters is given, and the mechanical characteristics of the structure are analyzed. The difference between the initial prestress of cable dome when the weight of the structure is considered and the weight of the cable dome is not considered is compared. The accuracy of the theoretical formula is verified by the finite element iterative method. The results show that the initial prestress of all members in the structure will decrease with the increase of the rise-span ratio and the height of the brace. Under deadweight load, the internal force of the inner ring nodal cable decreases, and the internal force of the most outer ring inclined cable and ring cable increases significantly. By using the theoretical formula presented in this paper, the actual prestress distribution of the cable dome with double braces considering the weight of the structure can be obtained quickly and accurately, which provides a reference for the engineering design.
【作者单位】: 北京工业大学建筑工程学院;北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心;
【基金】:国家自然科学基金重点项目(51038006)
【分类号】:TU399
【正文快照】: 2.北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心,北京100124)索穹顶是一种由大量高强拉索和少量压杆组成的索杆体系,通过对拉索施加预应力提供结构整体刚度,此结构体系节省钢材、轻盈美观,为目前大跨度屋盖结构的先进高效的技术方案。目前,国内外已有的索穹顶
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本文编号:1411817
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