张拉式膜结构简析

对张拉式膜结构的结构设计做了概要的叙述,对找形分析、荷载分析以及剪裁分析做了介绍,并对膜结构发展方向做了展望。

张拉式预紧力锚杆支护工艺

针对传统螺母锚杆安装时预紧力较小的问题,徐州矿务集团有限公司以预紧力理论为指导,以提高锚杆材料力学性能利用率为目的,重点解决围岩自身承载能力的问题,研究出了张拉式预紧力锚杆支护技术,并开发了相关的施工机具及锚杆锁紧装置。选择了埋藏深度较大、矿山压力显现较明显的矿井进行了试验,结果表明该技术具有较好的控制围岩变形能力,并有快速安装、节省人力等优点,也可使因外露超长失效传统螺母锚杆恢复预紧力,节约支护材料。

张拉式预紧力锚杆支护成套技术研究与应用

针对螺母紧固锚杆安装时预紧力较小的问题，徐州矿务集团有限公司以预紧力理论为指导，以提高锚杆材料力学性能利用率为目的，重点解决围岩自身承载能力的问题，研究出了张拉式预紧力锚杆支护技术，并开发了相关的施工机具及锚杆锁紧装置。选择了埋藏深度较大，矿山压力显现较明显的矿井进行了试验，结果表明该技术具有较好的控制围岩变形能力，并有快速安装、节省人力等优点，也可使因外露超长失效螺母紧固锚杆恢复预紧力，节约支护材料。

张拉式膜结构造型中的柔与刚

从膜面的找形技术与边界处理,对膜面的空间形态形成进行了细致剖析,并总结出不同支撑形态在建筑中的运用与表现效果,论述张拉式膜结构中"柔"与"刚"的辩证关系,并提供了这两种特质的表现手法,为建筑师进行张拉式膜结构设计奠定了理论依据。

整体张拉式钢索膜结构抗连续倒塌分析

以整体张拉式钢索膜结构为对象,考虑材料非线性与几何非线性,建立了相应的有限元分析模型。通过敏感性分析确定了钢结构系统与索系统的关键构件。采用考虑初始状态的等效瞬时加载法对该钢索膜结构体系进行结构抗连续倒塌能力分析。结果表明:对于索系统,两侧的背索是维持结构整体性能的关键构件;由于存在备用荷载路径,中间部位的索失效后,整体结构变形较小;钢结构系统中由于下部支承结构冗余度较高,无论单根桁架柱、斜撑柱或1对斜撑柱失效后结构响应均变化不大;桁架梁的跨中下弦杆与桅杆失效后会引发结构响应较大变化,可确定其为关键构件;中间榀桁架梁跨中下弦杆与下悬索的失效不会导致结构发生连续倒塌;两侧索结构由于缺乏备用荷载路径,背索与桅杆失效会导致结构局部破坏。

隧道纵向中埋止水带张拉式安装工艺研究

在铁路隧道建设过程中,防排水的施工是关键环节之一,一旦出现质量问题,势必会对整体工程质量造成严重影响。施工缝纵向中埋止水带由于其特殊的设置位置,采用传统"悬吊式"夹具的安装工艺在很大程度上很难保证其顺直度和埋设高度,质量控制难度大,本文介绍一种新的止水带纵向"张拉式"安装工艺,施工质量标准高,可为同类隧道工程施工提供借鉴。

新型张拉式观景塔动力性能分析

目前国内观景塔的结构形式单一,外形样式缺乏新意,文章提出提出一种新型的张拉式观景塔结构,由于其动力特性不同于其他结构形式,文章采用MIDAS gen有限元分析软件建立计算模型,通过合理的模拟结构的边界条件及初始状态,阐述了模态分析、反应谱分析及时程分析的基本理论;对结构进行了模态分析得到该结构的周期及模态;并对该结构进行反应谱分析及时程分析,对两者的计算结果进行了对比,得到反应谱的计算结果偏小于时程分析。

隧道二衬中埋式止水带安装工艺的改进及新型加劲止水带的应用

高铁隧道二衬施工时可能在材料种类及数量、施工工艺选用等因素影响下出现埋设位置不够精准、中埋式止水带线型不一等问题。郑万高铁黄家沟隧道工程,纵向止水带采用U型托夹配合支杆定位、张拉,环向止水带采用T型筋精准定位;为更好的保证工作效果,采用了新型加劲止水带。工程实践表明所采取措施有效提升了中埋式止水带设置深度、结构平顺度及位置准确度,防水效果提升而工期缩短、经济效益良好。

张拉预紧式锚杆在深部巷道围岩变形控制中的应用

随着中国煤矿开采进入深部,巷道围岩变形控制已成为煤矿企业面临的一个突出问题。分析了深部巷道围岩变形的特点,主要是巷道变形量大、变形时间长且动力灾害显著。为实现对深部巷道的快速有效支护,采用张拉预紧式锚杆。结合实际情况,探讨了张拉预紧式锚杆在深部巷道围岩变形控制中的应用,可以为深部巷道支护工作提供一定的参考。

脊谷式张拉膜结构风振特性分析

张拉式膜结构属风敏感体系,对其在脉动风荷载作用下的动力性能进行准确评估一直是该类结构设计中的重要内容.但国内以往在这方面的研究较少,该问题一直没有很好地解决.本文采用非线性随机模拟时程分析方法对张拉式膜结构的典型形式之一——脊谷式膜结构的风振响应特性进行系统的参数分析,探讨了来流特性、跨度、高跨比、膜预张力等参数对结构动力性能的影响.在此基础上,本文提出了一种针对于张拉膜结构特点的抗风设计方法.

张拉式膜结构考虑索滑移的整体施工成形分析

针对张拉膜结构施工过程中索在膜套中(或膜表面上)滑移的问题进行了分析。首先利用空间两节点直线索单元推导了连续索滑移刚度;然后以摩擦第一定律为理论基础,根据材料力学点的应力-应变关系推导了索元对膜元的拉力公式,并给出了索膜间摩擦力公式;其次提出了考虑摩擦时索滑移的算法;最后求解了一道算例,得到如下结论:在相同荷载作用下,当考虑索无摩擦滑移后,索受力均匀,脊索索力整体增大;当考虑索有摩擦滑移后,索力不均匀且索力有所减小,但对索力的影响较小,摩擦力对脊索的影响较谷索的大。膜最大主应力有所减小,但摩擦力对膜最大主应力的影响较小。

给定索矢跨比的张拉式膜结构协同形态分析

针对张拉式膜结构整体分析提出了新的求解方法。首先,推导了膜片中索初始预张力的公式;然后,根据现有的索膜非线性有限元找形理论和索杆体系找力方法,提出了用于整体结构协同分析的形态迭代求解法,并编制了相应的程序;最后通过一道算例验证了该文所述方法的正确性,并得到如下结论:按该方法得到的找形结果满足力平衡方程、相容方程和建筑师给定的支座边界条件;满足膜片中索的矢跨比的要求;膜面平衡态的主应力分布状态能够基本达到初始假设主应力分布状态;可以直接获得施工张拉索的理论控制值。

车辐式张拉结构张拉过程模拟分析及张拉方案研究

车辐式张拉结构造型轻盈通透,常作为大跨度体育场建筑的屋盖结构形式。对于由索杆组成的车辐式张拉屋盖结构而言,屋盖施工常常采用整体张拉成型的方法,其张拉方案的制定以及张拉过程中"力"与"形"的控制是施工张拉过程的核心内容。分析制定张拉方案所应当遵循的原则,并以深圳宝安体育场屋盖结构为例,对拟制定的3种张拉方案进行张拉过程数值模拟分析,同时依据数值分析结果评估各种张拉方案的优缺点。

车辐式张拉结构施工随机误差敏感性研究

深圳市宝安体育场屋盖结构为车辐式张拉结构,目前拟采用定尺定长设计与张拉的施工方法。在索系结构的张拉施工过程中,各种类型的构件会产生不同的制作与安装误差。这些误差对结构的位形与力学性能影响,涉及到误差影响的敏感性分析。针对宝安体育场屋盖结构,提出一个误差敏感性判定指标,对其施工过程中可能产生的各种误差进行敏感性分析,包括各类拉索的误差与外环梁误差等。通过对屋盖结构在各类随机误差同时存在下的结构力学性能研究发现,当构件加工与安装等各环节的精度满足一定条件时,宝安体育场屋盖结构能够抵抗各种随机误差造成的不利影响。

基于双层平面索变形的车辐式张拉结构找形方法

建立了由上层索、下层索、飞柱组成的双层平面索结构,根据节点平衡推导了各索段拉力的计算公式;基于索拉力产生的平衡荷载与索拉力水平分量及索竖向变形之间的关系,推导了平面索在竖向荷载作用下变形计算的有限元列式;通过对平面索结构边界节点施加竖向位移,将上下索边节点移动到建筑要求的位置;当飞柱高度不同时,可通过飞柱的伸长或缩短达到设计要求的飞柱高度,最终实现车辐式张拉结构找形。本文还给出了找形后结构分析和索张拉控制所需的初应变计算公式以及考虑边界梁和柱子在索力下产生弹性变形的处理方法。通过对车辐式张拉结构工程实例进行找形计算,介绍了有限元法的计算过程;对找形后车辐式张拉结构进行了受力分析,将找形时结构荷载施加在找形后的结构上,结构最大竖向位移仅为0.72mm,验证了该找形方法的正确性。

嵌入式张拉技术下预应力碳纤维布张拉控制应力研究

嵌入式张拉技术是一种全新的先锚固后张拉方法,能对碳纤维布进行可靠的锚固和均匀稳定的高应力水平张拉。结合预应力碳纤维布在嵌入式张拉技术下的受力特点、材料特性、预应力损失情况及加固后构件的延性要求,对嵌入式张拉技术下的碳纤维布张拉控制应力进行了试验研究和分析。结果表明,采用嵌入式张拉技术的碳纤维布张拉控制应力上限值取0.40ftpk,可以保证建立有效应力且张拉过程中不出现破坏,同时,被加固构件截面破坏时,具有充分的延性。

轮辐式张拉结构全封闭屋盖体系研究及受力性能分析

轮辐式张拉结构自重轻、造型优美,同时能够和建筑功能及建筑造型完美结合,深受建筑师的喜爱。该结构体系源自于自行车轮辐条结构,内拉环和外压环通过径向索连接,形成自平衡受力体系。对轮辐式张拉结构的体系演变进行了研究,并分析了轮辐式张拉结构的力学特性和受力原理。根据受力形式将全封闭体系分为连贯一体型和叠合受力型。同时研究了全封闭轮辐式张拉结构体系可能实现的结构形式,并对各结构形式的受力性能进行了分析。

柔模沿空留巷实体煤帮张拉锚杆支护研究

古城煤矿工作面巷道采用沿空留巷设计,针对实体煤侧变形明显、扩帮工作量大等问题,以S1303辅助进风巷为工程背景,运用数值模拟,研究了不同锚杆预紧力水平对沿空留巷实体煤帮和底板变形的影响,改进了适用于实体煤帮支护的张拉式预紧力锚杆及相关装置;通过现场实验和巷道围岩变形量监测,表明巷道实体煤帮变形量明显减小,同时扩帮效率明显提高、返修成本显著降低,对类似围岩条件巷道控制具有参考价值。

张拉预紧式锚杆在深部巷道围岩变形控制中应用

2308运输巷围岩变形量大,补打锚杆效果不佳。矿井提出采用张拉预紧式锚杆对原锚杆重复预紧,通过3DEC7.0数值模拟可知,安装锚杆后巷道围岩变形量及裂隙发育数量显著减小,并与预紧力大小成正相关。通过监测两帮变形量可知,采用张拉预紧式锚杆支护效果优于补打传统转矩式锚杆,不仅提高了围岩稳定性,还减少了作业强度和支护成本。

单层与双层车辐式张拉结构的对比分析

单层车辐式张拉结构首次在实际工程中得到运用比双层车辐式张拉结构实现工程运用的时间晚50年左右。从适应范围、材料用量、受力特点等方面对单层与双层车辐式张拉结构进行对比分析。为深入研究两者在受力特征方面的不同,首次对单层车辐式张拉结构进行了结构受力公式推导。