预应力拉索索夹节点类型及应用现状

建筑索结构在大跨空间结构领域应用广泛,索夹节点是索结构中连接索体和相连构件的重要节点,保证了拉索与钢结构主体协同工作。随着新材料的产生和制作工艺的不断优化,新型索夹节点不断的应用到建筑索结构中。结合国内外工程实例和预应力拉索索夹节点的研究现状,从预应力拉索索夹节点的构造、类型、选材与应用的现状方面进行了论述。

超大跨度张弦结构多索索夹偏心节点设计及有限元分析

对于超大跨度张弦结构,其撑杆下端的索夹节点是影响张弦结构成型的关键因素。由于外圈环向索的受力较大,超大直径拉索的捻制成型工艺尚未成熟,外圈环向索需采取并排多索的形式才能满足其受力要求,索夹节点相连构件数量多且受力大。基于贵阳奥林匹克体育中心(二期)主体育馆项目大跨度弦支穹顶结构,分析多索索夹节点的设计重难点,通过综合对比多种索槽布置方式,提出适用于超大跨度张弦结构的多索索夹偏心节点,并对该偏心节点进行整体受力和节点有限元分析。结果表明,多索索夹偏心节点对结构索力分布影响较小;该偏心节点设计符合计算假定,具有较高的承载力和抗滑移能力,有效解决了多索索夹节点连接、索夹安装及拉索更换等问题。

张弦桁架索夹节点受力性能及其优化设计方法研究

在张弦桁架结构中,索夹节点是保证拉索与主体钢结构之间协同工作的关键部分。以内蒙某工程为背景,对解决模拟索体柔性特征的方法进行了研究,并对索夹节点进行了ABAQUS有限元分析,提出了静力状态下传统索夹节点受力性能方面的不足,并对其受力性能优化设计方法进行了研究,分别针对索夹边缘倒角以及索夹与索体间的铝垫层对于索夹节点受力性能的影响进行了参数化分析。分析结果表明,使用几何构造优化与铝垫层优化两种优化措施对于索夹节点受力性能优化效果明显。倒角的尺寸在1/4~2/5拉索直径范围内时优化效果较好,拉索表面最大等效应力降低8%~11%;铝垫层厚度在1. 0~2. 5mm范围内时优化效果较好,拉索表面最大等效应力降低17%~19%;两种措施同时使用优化效果更佳,优化效果优于分别单独使用任何一种优化措施。

密闭索索夹节点抗滑移影响因素及索丝应力分布研究

密闭索因为其优势被逐渐应用到实际工程中,而密闭索索夹节点作为索结构中重要的连接节点,其抗滑移影响因素及索丝应力分布仍缺乏研究.通过数值模拟方法,将拉索类型、螺栓数量和索径对索夹节点抗滑移影响进行了分析,并通过建立密闭索、平行钢丝束和钢绞线的精细化模型,分析了索夹滑移过程中索丝的应力分布情况.结果表明:螺栓数量、索径和拉索类型对索夹滑移都有明显的影响;密闭索和钢绞线在索夹滑移过程中索丝应力变化较大,索夹滑移方向一侧索丝应力减小,另一侧索丝应力增大,而平行钢丝束由于HDPE保护层的作用,索丝应力并未发生明显变化.

某体育场屋盖结构施工过程及节点分析

重点分析了某体育场索膜结构屋盖的施工过程。主要施工方法可以分为三步:1)张拉背索并控制桅杆倾斜度;2)环索安装完毕后提升脊索;3)张拉谷索以到达初始状态。环索索夹连接10根并排的环索和3根径向索。索夹受力较大,环索滑移会对整体造成较大影响。通过数值模拟对索夹进行了详细分析。由结果表明该施工过程及索夹节点满足施工要求。

环向悬臂索承网格结构预应力设计关键技术研究和应用

徐州市奥体中心体育场工程屋盖采用了新型杂交空间结构——环向悬臂索承网格结构,结构构造为开口形式,与弦支穹顶相似,径向钢梁变为悬臂构件,与周围结构通过销轴连接,这释放了悬臂构件端部弯矩,使钢拉索构件成为主要的受力构件,减小了悬挑梁的截面从而大大地减少用钢量。对本工程与预应力优化设计相关的关键技术进行了研究,包括钢拉索失效分析、预应力索夹节点的深化设计和抗滑移试验,并采用正搭法和倒拆法对预应力施工进行仿真分析等。结果表明,环向悬臂索承网格结构适用于超大型的体育场及其他公共建筑。

柬埔寨国家体育场罩棚结构设计

柬埔寨国家体育场罩棚悬挑跨度达65m,采用了新型的斜拉-张力结构体系。对罩棚结构体系进行了初始态、恒载、活载、风荷载、温度作用的计算,对罩棚结构的施工成形进行了模拟,对主要索夹节点进行了有限元分析,介绍了罩棚缩尺模型试验的主要结果。同时对罩棚结构开展了抗风专项设计研究,评估了设置TMD减振器对环索风致振动的减振效果;针对斜拉索和背索的风振问题,提出了设置黏滞阻尼器减振方案,并介绍了黏滞阻尼器参数的简化设计方法。计算分析结果表明,罩棚结构采用的新型结构体系承载力、刚度均满足设计要求;TMD减振器对于环索风振加速度有较好的减振效果;在斜拉索和背索上端设置黏滞阻尼器能有效提高索的附加阻尼比。