预应力索拱结构施工仿真与施工技术研究

某办公楼改扩建工程是在原结构顶部增加1层钢结构加层,屋顶采用预应力索拱结构形式。使用ANSYS软件对预应力索拱进行了施工仿真计算,分析预应力索拱结构在施工期间具有较强的非线性特性,根据仿真计算结果指导实际施工过程。还介绍了预应力索拱结构的施工技术,包括钢索张拉技术、应力监控技术等。

新广州站索拱结构性能研究

研究目的:新广州站房屋盖主要采用内凹式索拱结构形式,为全面了解和掌握索拱结构的受力性能及可能产生的5种影响,为施工图设计提供依据,特对此进行研究。研究结论:索拱采用两端弹性支座,拉索至拱身的高度h=0.6H,拱身截面取650×25时,索拱的受力综合性能较好;计算选取的2种索截面对索拱的受力影响不大;适当加大索的初始张拉力,有利于改善索拱结构在承受向上荷载的受力性能。总之索拱结构在向下的荷载作用下受力形式较为合理;但在向上的荷载作用下,拱身弯曲应力较大,支座水平反力增加,索拱变形也加大,拉索可能松弛。但可通过合理选择支座类型。

索拱结构平面内弹塑性极限承载力研究

本文应用非线性有限单元法对索拱结构平面内弹塑性极限承载力进行研究。利用牛顿—拉弗森法和弧长法对荷载—位移平衡路径进行跟踪研究,研究了索对结构极限承载力的影响;分析中考虑了不同矢跨比和长细比等因素对索拱结构极限承载力的影响。通过对这种新型结构的分析和研究,从中获得了对索拱结构设计有益的结论。

预应力索拱结构施工技术与试验研究

海关总署西配楼为5层混凝土框架结构,因建筑功能改变,需在原结构顶部新增一层。新增拱形屋顶结构形式为预应力索拱结构。首先简要介绍了预应力索拱结构,然后使用施工仿真计算方法对结构不同施工阶段进行模拟,对不同荷载工况下结构变形及应力进行了分析,校核了钢结构及预应力钢索选型,确定了施工时预应力钢索初始预拉应力。为对该结构形式进一步研究,选取了一榀预应力索拱结构进行了1∶1模型试验,模拟预应力钢索张拉过程。另外,介绍了预应力索拱结构的施工技术,包括钢索张拉技术、应力监控技术等,并提供了部分张拉转换件做法,可供类似工程参考。

索受外激励作用下索拱结构非线性动力学分析

研究索拱结构中索受外激励作用下索拱之间非线性动力学问题.利用已建立的索拱结构非线性动力学耦合面内运动微分方程,采用Galerkin方法把索拱结构的面内运动方程进行离散,然后利用多尺度法对离散的运动方程进行摄动得到索主共振情况下的平均方程,研究在索受到外激励作用下索振动对拱的振动产生的影响,同时对索拱结构内共振时的稳定、分叉及混沌情况进行了分析.结果表明:索某阶频率与拱某阶频率接近时可能出现内共振现象,能量在索拱之间相互传递,原本静止的拱也可能出现共振现象,共振频域区间内索拱振动将出现跳跃、分叉及混沌等复杂的非线性动力学行为.

中山大学珠海校区风雨球场索拱结构预应力拉索施工

中山大学珠海校区风雨球场的平面尺寸为70m×105m ,采用索拱杂交结构体系 ,造型新颖壮观。施工中重点解决拉索节点构造、主索与斜索的安装和张拉方法、水平索的吊升与收紧方法等难点 ,摸索出一套安全施工的经验。

天津保税区商务交流中心四季厅预应力索拱结构设计

本文结合一工程实例，对拉索预应力拱结构的布索方案、结构在预应力作用下的找形和静力及稳定性进行了分析，重点结合施工阶段的预应力施加过程及使用阶段的荷载工况进行了计算，最后提出了设计中应注意的几个问题。

预张力斜拉索拱与索拱结构的静力性能比较

预张力斜拉索拱结构体系在索拱结构的基础上添加了上部斜拉系统,因此呈现出不同的力学性能。通过对预张力斜拉索拱结构与索拱结构在相同荷载工况作用下,结构的内力、位移和支反力的参数比较分析,得出两者在静力性能的异同。结果表明,预张力斜拉索拱结构的静力性能优于索拱结构。

高矢跨比索拱结构体系设计与研究

以中铁青岛世界博览城十字展廊工程为背景,对高矢跨比索拱结构的力学性能进行了研究,发现索拱结构可有效改善高矢跨比纯拱结构的力学性能,尤其是风荷载作用下水平向抗侧刚度得以显著的提高。采用三角形刚性撑杆的索拱结构力学性能改善最为显著,但张拉构造措施较为复杂,且必然存在一定的预应力损失,于是提出了采用三角形柔性撑杆的弦撑式索拱结构,并进一步探讨了影响此结构形式力学性能的多个关键因素。通过对索桁架顶部结构高度取值研究,发现该值在一定区间变化时,其中起控制作用的性能目标并无显著影响。通过对上弦梁分格数量和尺寸研究,发现随着网格数量不断增加,上弦梁构件应力比逐渐降低。当上弦梁拱脚根部以上区域分格数量超过8时,构件应力比趋于稳定。对拱脚支座水平刚度进行研究,结果表明高矢跨比索拱结构对其边界水平向刚度的要求较低,支座刚度对索拱结构力学性能的影响,实际工程中多数情况下可以忽略。通过对支座是否允许滑动和不同的滑动时机分析,发现索拱结构支座允许滑动,将导致外部荷载作用下支座滑移幅度过大,支座节点难以处理。下弦索可施加的索力有限,无法满足腹索索力始终不松弛的性能目标。最后建议索拱结构两侧均采用不可滑动的铰接支座,并对下部支撑结构进行必要的施工阶段承载力验算,从而保证索拱结构的安全。

大跨预应力索拱结构动力特性参数分析

本文时影响索拱结构的动力特性的各种参数包括矢跨比、布索方式、索预应力大小、拱的截面积等进行了分析,得出拉索布置和拱的预应力对其动力性能影响不大,以及上部拱结构的尺寸如矢高和拱截面积等对结构动力性能影响很大的结论。

索拱结构动力性能及地震响应分析

通过模态分析和时程分析研究了索拱结构的动力性能和地震响应。分析中改变矢跨比和预应力对比索拱相对与拱的动力性能的变化。在地震响应中考虑索拱的非线性,分别分析了索拱和拱对水平和竖向地震的响应。

中铁青岛世界博览城展廊屋盖索拱结构设计

中铁青岛世界博览城展廊平面呈十字形布置,东西向长507m,南北向长287m,最高点标高为35m。主次方向展廊屋盖矢跨比均为1∶1.6,属高矢跨比拱形。对此屋盖结构进行了方案比选,主要对比了纯拱结构、拱桁架和索拱结构体系。综合考虑建造成本和建筑效果等多种因素后,本工程屋盖方案最终采用索拱结构体系。区别于传统采用三角形刚性撑杆的索拱结构,本项目创新性地提出了柔性撑杆的弦撑式索拱结构。分析了结构的静力性能和稳定性,得到了结构在设计荷载组合下的应力和位移。分析结果表明,构件承载力满足规范要求,且钢索索力在风荷载工况下未松弛;在考虑几何非线性情况下,结构的整体稳定性可满足规范要求。

平面预应力索拱结构可靠度计算方法及参数分析

鉴于平面预应力索拱结构功能函数的复杂性,文章采用响应面法计算索拱结构的可靠度,分析了多种随机变量参数对结构可靠度的影响,得出了类似结构的分析方法。

工程中索拱结构的研究进展

索拱结构由于其自身优越的力学性能,在建筑和桥梁工程中应用日益广泛。然而,其理论研究国内外还相当有限。从3个方面评述了近年来国内外索拱结构的研究情况。首先定性分析了索拱结构主要特点,然后分别对建筑工程中的索拱结构和桥梁工程中的索拱结构的应用、发展和理论研究等方面进行介绍总结,最后提出了索拱结构在今后值得进一步研究和发展的方向。

建筑工程中预应力索拱结构的施工技术探讨

本文结合广东某改扩建工程对预应力索拱结构技术进行了探讨,在没有什么工程可借鉴的情况下,做了一些必要的准备,包括模拟测试计算等来保障工程的顺利完成。从各个角度和整个流程都做了一一说明。

新广州站索拱结构屋盖体系连续倒塌分析

以新广州站索拱结构屋盖体系为对象,对大跨度空间结构的连续倒塌分析方法进行了研究。利用基于概念判断的敏感性分析方法分析了单榀索拱结构的重要构件。对整体结构的重要构件及其几何位置分布、整体结构中空间作用的分布情况进行了讨论。采用变换荷载路径法(AP法)对该屋盖结构的抗连续倒塌性能进行了评估,并对比了AP法中线性动力计算和静力计算的结果。分析结果表明:静力计算结果偏于保守,而对于含有预应力拉索的结构体系,应考虑构件意外失效前整体结构的初始状态。新广州站屋盖结构体系具有较好的抗连续倒塌性能,该工程采用的新型空间索拱结构及巨型桁架是提高该结构体系抗连续倒塌能力的有效措施。索拱中采用的双索设置增加了正常使用情况下换索的可行性。

一种新型预应力索拱结构设计及工程应用

结合工程实例,研究了索拱结构选型和有限元分析的方法,分析了支座刚度、高跨比、拱身截面、索截面等各项参数对其受力性能的影响。研究了预应力索拱结构平面外和平面内的稳定性能。结合工程实例介绍了索拱结构的工程应用,并给出了设计建议。

一次张拉V形腹杆内凹式索拱结构稳定承载力参数分析

稳定承载力是索拱结构分析和设计的主要内容之一。为了得到一次张拉V形腹杆内凹式索拱结构各主要参数对其稳定承载力的影响规律,利用ANSYS建立了索拱结构的有限元模型,采用考虑初始几何缺陷和双重非线性的全过程分析方法对其进行了静力稳定性参数分析。得到了支座水平刚度、腹杆数量、矢跨比、拱截面、索截面、腹杆截面和拉索初始预应力对该索拱结构静力稳定承载力的影响规律,可为该种类型索拱结构的工程设计提供参考。