平面张弦结构的平面内稳定性分析与研究

摘要

平面张弦结构是由上弦构件(梁或拱,以下简称拱)、下弦拉索与竖向腹杆(撑杆或拉杆)组成的自平衡结构,其中竖向腹杆与上弦拱、下弦索为铰接连接.平面张弦结构主要用于屋盖结构,其平面外的稳定性主要依靠檩条与支撑体系保证.本文将采用连续化方式对平面张弦结构的平面内整体稳定性进行分析与研究.平面张弦结构的稳定性与结构跨度、上弦拱的截面惯性矩直接相关，并主要与结构的几何刚度（跨中结构高跨比、矢跨比、垂跨比）相关，与上弦拱与下弦索的面积无关。如当结构的跨度确定，而整体稳定性能不够时，应首先提高上弦拱的截面惯性矩，或提高结构高跨比；不应简单增加拱与索的面积。从有限元分析可知，竖腹杆布置数量将对结构的整体稳定性有较显著影响，当竖腹杆布置数量较少时，其整体稳定性较低，工程应用中应考虑这一因素的影响。