张弦梁结构形状确定的试验研究

摘要

张弦梁结构是大跨度空间结构中的一种,由于具有优良的受力特性,目前该类结构的研究和应用正蓬勃发展。本文关于此类结构的研究主要集中于两个方面：张弦梁结构形状确定的试验研究和施工过程中各榀张弦梁之间的相互影响研究。 1、本文对张弦梁结构的找形分析方法--分级卸载法进行了试验研究,目的一是验证该方法的正确性,更为重要的是考查分级卸载法应用于实际工程的可行性。试验表明：分级卸载法可以用于实际工程,且不需要假定零状态几何和多次试算,可以一次准确得到结构的放样几何；该方法中静定计算模型可以很方便地用于确定张弦梁结构初状态预应力分布,用来有效地指导设计；经过本次试验验证,张弦梁结构张拉脱胎时的预拉力估算公式可以应用于实际工程；在应变测试方面,测量较小的应变,光栅测试要比应变片测试更为准确、稳定。 2、分析了张弦梁结构在施工过程中各榀之间的相互影响,重点讨论了纵向联系构件的刚度、连接方式、布置、施工顺序对其成形和单元内力的影响,得出了实际操作步骤供施工张拉时采用。并通过这一过程的分析,得出以下结论：通过在Ansys软件中对由分级卸载法确定的放样几何进行张拉,再一次验证了分级卸载法的正确性；.对于单榀张弦梁,自重仅增加了索内预应力值而对初状态形状几乎没有影响,故分析各榀张弦梁之间的相互影响可以不考虑自重；单榀张弦梁的找形是多榀施工的依据,因此分级卸载法对实际工程的应用具有重要意义。在此基础上,本文提出切实的张弦梁结构施工张拉步骤：通过控制部分张拉值d部分,制定出合理的部分张拉比例,可以保证施工中所有纵向联系构件的正常工作,并保证各榀张弦梁均张拉到设计初状态。 最后,在总结上述研究结果的基础上,本文对张弦梁结构的设计、施工和进一步的研究工作提出了建议。

目录

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第一章绪论

1.1张弦梁结构的特点和主要形式

1.2张弦梁结构的工程应用

1.3张弦梁结构的研究现状

1.4本文研究内容

参考文献

第二章张弦梁结构形状确定方法--分级卸载法

2.1分级卸载法的基本原理

2.2张弦梁结构形状确定问题

2.2.1确定结构初状态的预应力分布

2.2.2确定放样状态的几何

2.3分级卸载法应用于工程实际的两个关键问题

2.3.1关于结构自重问题

2.3.2关于实际工程的张拉方式问题

参考文献

第三章张弦梁结构形状确定试验研究

3.1试验模型

3.1.1模型设计

3.1.2张拉方式与预拉力值

3.2试验测量

3.3试验过程和分析

3.3.1张弦梁结构张拉成形方法

3.3.2张拉成形过程和分析

3.3.3验证结构初状态的预应力分布

3.4小结

参考文献

第四章施工过程中各榀张弦梁之间的相互影响分析

4.1模型设计

4.1.1单榀张弦梁模型设计和张拉方式

4.1.2两种纵向联系构件

4.2施工张拉时两榀张弦梁之间的相互影响分析

4.2.1实现方法

4.2.2两榀张弦梁之间的相互影响分析

4.3多榀张弦梁施工控制

4.4小结与建议

参考文献

第五章结论

5.1主要结论

5.2对设计和施工的建议

5.3对研究工作的展望

作者攻读硕士学位期间发表的论文

致谢