索结构课件-20200416-1
悬索结构PPT教案
会计学
第1页/共62页
1
图6.3-1 美国Raleigh竞技馆
第2页/共62页
悬索结构的类型
Basic Types of Cable-suspended Structures
1.单层悬索加重屋面 Single-Layer Cable System with Heavy (R.C.) Slabs
第28页/共62页
圆形平面双层索系实例
Examples of Double-layer Cable System with Circular Plan
前苏联列宁格勒体育馆结构简图 第29页/共62页
圆形平面双层索系实例
Examples of Double-layer Cable System with Circular Plan
2.预应力“悬挂薄壳” Pre-stressed “Suspended Shell”
3.预应力双层索系 Double-Layer Counter-Stressed Cable System
4. 预应力索网 Pre-stressed Cable Net 5. 劲性悬索 Suspended “Rigid Cables” 6. 横向加劲平行索系——索-梁(桁)体系
第19页共62页图634单向双层悬索体系第20页共62页平面双索系统实例examplesplanedoublecablesystem荷兰鹿特丹体育馆德国法兰克福技术检查局机动车检修场第21页共62页瑞典斯德哥尔摩约翰尼绍夫滑冰场平面双索系统实例examplesplanedoublecablesystem芬兰赫尔辛基冰上运动场第22页共62页吉林滑冰馆jiliniceskatingrinkchina第23页共62页吉林滑冰馆预应力空间双层索系spatialdoublelayercablesystemjiliniceskatingrink第24页共62页2辐射式悬索结构又叫做车辐式悬索结辐射式悬索结构又叫做车辐式悬索结构通常用于圆形屋盖其结构布置就像自行构通常用于圆形屋盖其结构布置就像自行车轮一样结构中部设置一刚性拉环承重索车轮一样结构中部设置一刚性拉环承重索和稳定索沿辐射方向布置周围支承在周边构和稳定索沿辐射方向布置周围支承在周边构件上一般为受压圈梁承重索和稳定索之件上一般为受压圈梁承重索和稳定索之间可以设腹杆也可不设图间可以设腹杆也可不设图636355
索和膜结构ppt(152页)
(5)悬链索单元的刚度矩阵 注意到V、H表达式中的独立变量只有F1和F2,建立如下增量方程:
dH dV
1 3
2 4
ddFF12
ddFF12
k11 k21
k12 k22
dH
dV
1
14
2 2
4
2
2
1
dH
H F1
dF1
H F2
dF2,
dV
V F1
dF1
V F2
dF2
3. 找形分析时是否考虑自重
在自重作用下调整主动索预张力至给定值后进行固定 初始状态下主动索预张力效应+结构自重效应共同作用 找形分析时应同时考虑自重作用
在无自重作用情况下张拉主动索至给定值并进行固定 再将结构安装就位 与主动索力对应的平衡状态为初始状态 自重考虑为恒载、找形分析时不考虑
4. 索结构的几何定义
mn lm
n2 ln
ln mn n2
l2
lm
ln
lm m2 mn lm m2 mn
ln mn n2 ln mn n2
1 0 0 1 0 0
0
1
0
0
1
0
k
CA L
0 1
0 0
1 0
0 1
0 1
0
0
0 1 0 0 1 0
0 0 1 0 0 1
f R n C A l,m,n, l, m, nT
1. 主动索和被动索
主动索:受张拉的索段,原长改变、控制拉力, 张拉完毕后予以固定。
被动索:张拉前两端固定于结构节点, 张拉中原长不变、拉力变化。
2. 索结构的三个状态和分析类别
建筑索结构形成的一般步骤:
悬索结构4课件PPT教学
• 单层辐射状悬索结构
• 悬索按辐射状布置,曲面下凹。排水不利。中间可设柱。 • 内环受拉,外环受压,并与悬索形成一自平衡体系。 • 山东淄博长途汽车站(圆形,跨径50m)
• 单层网状悬索结构
• 网状布置的单层索形成下凹曲第1面1页,/共5索3页正交。
1单层悬索结构
第33页/共53页
悬索结构
第34页/共53页
悬索结构定义 以一系列受拉钢索为主要承重构件,按照一定的规律组成各种不同形式的布置方式,并悬挂在边缘构件或
支撑结构上而形成的一种空间结构。
第35页/共53页
悬索结构的特点
✓ 由索受拉来抵抗外荷载,结构自重轻,适合于大跨度建筑物; ✓ 建筑造型丰富,具有现代感和动感; ✓ 施工方便; ✓ 建筑物理性能良好,尤其是采光性和音响效果好; ✓ 计算复杂; ✓ 稳定性差; ✓ 下部支承结构耗费较大,不适合小跨度结构。
• 拉索水平力的传递 • 通过刚性水平构件传至抗侧力墙
第15页/共53页
1单层悬索结构
• 提高稳定性的措施 • A采用重屋面,如装配式钢筋混凝土屋面板。 • B采用预应力钢筋混凝土悬挂薄壳。 • 山东淄博体育馆,54m跨单层平行索系, 采用预加荷载方法使钢索与钢筋混凝土形成具有抗弯刚 度的预应力悬挂薄壳。 • C采用横向加劲构件 • 安徽体育馆,外包尺寸72m×53m不等边6角形, 长向采用单曲承重索,横向按柱距6m设置轻型 钢屋架作为加劲构件,调整两端支座位移使索建立预应力
第7页/共53页
8.1 概述
• 特点 • 6悬索结构的形状稳定性,与悬索的张紧程度有关。 • 悬索内拉力愈大,其抵抗局部荷载引起的机构性位移的能力愈大,即形状稳定性愈好。 • 7悬索结构的边缘构件和下部支承体系必须具有一定的刚度和合理的形式,以承受索段巨大的水平拉力。
建筑结构选型 专题5索结构
外景局部
慕尼黑奥林匹克体育中心(1972)
慕尼黑奥林匹克体育场索网结构(1972)
看台内景
看台挑蓬索网示意图
慕尼黑溜冰馆索网结构(1972)
结构示意图
索网节点
卡尔加里滑冰馆鞍形索网结构(1986)
索网安装完毕
索网网格平面图
屋面板安装
亚特兰大体育馆索穹顶(1996)
索穹顶结构示意图
伞形屋面 最大的伞形屋面: 前苏联伊利姆斯克 汽车库,跨径206m
受拉内环采用钢制,受压外环采用钢筋混凝土制作。可比 平行布置做到较大跨度。
网状布置形式(适用于圆形,矩形等各种平面)
两向索正交布置屋面板规格统一边缘构件弯矩大于幅射式布置
单层索网结构的设计要点
单层悬索体系垂跨比经验取值: 1/201/10 加强形状稳定性的措施: 1)采用重屋面 2)采用预应力钢筋混凝土大型屋面板 3) 混凝土悬挂薄壳 4) 采用横向加劲构件
三、索的构成、材料及性能
1、索的组成:钢丝束、钢铰线、钢丝绳。 结构用索一般为全钢索,且为较粗的线 材制造。
D¡ ª ¹ « ³ Æ Ö ±¾ ¶
Aª ¡ 3¹ É ¸ Ö ½ Ê Ï ß Á ¿ ² â ³ ß ´ ç
2、索的材料:
钢索的弹性模量一般为147—190KN/mm2 索的线膨胀系数一般为:3.9E-5/℃
专题五——索结构
“索”是受拉单元的统称
独龙 河上 的藤 网桥
慕尼黑奥林匹克体育场索网结构(1972)
亚特兰大体育馆索穹顶(1996)
日本明石海峡大桥—1999年建成, 1991米跨
一、索结构的特点
通过施加预应力提供结构的初始刚度 通过轴向拉伸抵抗外荷作用,充分利用钢材强度 施工方便,费用低 便于建筑造型
索膜结构基础知识课件PPT
4. 索变形协调方程
s s s0 l l l0 ur ul
l0
桥梁中的斜拉桥和悬索桥也属于这类混合体系。
我国即将颁布的悬索结构技术规程规定,当设防烈度为8度或8度以下,一般跨度的单层悬索体系、双层悬索体系及横向加劲悬索体系
可采用振型分解反应谱法进行地震响应分析。
从已建工程看,f l 0.04~0.15,多为0.05~0.1。
故计算时可以抛物线代替悬链线。
➢当竖向荷载为任意分布时
将索的关系方程 进行比较
z — qz与梁的关系方程
M
— qz
索
d2z H dx 2 qz 0
梁
d 2M dx 2
qz
0
zM H
对于(b)图有索曲线方程
z M x简 c x
二.悬索结构的分类
悬索屋盖结构通常由悬索系统,屋面系统和支承 系统三部分构成。
1. 单层悬索体系
➢ 单层单向悬索结构 由许多平行的单根拉索组成,构成单曲下凹屋
面,拉索两端悬挂在稳定的支承结构上。 ➢ 单层辐射状悬索结构 ➢ 单层网状悬索结构
➢受力特点 单层悬索结构的形状稳定性不好,是一种可变体
剪力和弯矩 ; 单层悬索结构的抗风能力差,在风吸力作用下悬索内的拉力下降,稳定性进一步降低。
对于轻型屋面应考虑脉动风压影响。 膜的找形及裁剪、钢索的布置等是张拉膜结构设计的关键。
➢ 索材料的力学特性满足虎克定律。 当竖向荷载为任意分布时
故计算时可以抛物线代替悬链线。
2. 索的平衡方程 围护结构为覆盖膜,钢承重骨架。
浙江黄龙体育中心体育场
5.4万座,挑蓬外挑50m,外环梁跨度244m。
吊塔及斜拉索
工程索道课件第二章whb
第二章重点内容及复习题
索道索系,掌握牵引索、起重索结构 。 复习题: 1. 总结出索道索系的原则? 2. 起重结构和牵引机构的代码? 3. 试绘出代号为203×203-MAL1的索系图
由2种或2种以上相同或不同索道接力
作业时,图2-15表示其索系组合。 图2-16是271索系和201索系接力组合, 减少了一条牵引索,应表示为271+201- MAL1
2、并列组合
2种或2种以上相同或不同索道并列作
业时,按图2-17表示。
图2-18是1条271索道和271索道并列
组合,组合后减少了承载索1根,牵引索1
2. 索道的起重结构及代号 ① 简易增力起重
② 牵引索控制挂钩起重
③ 起重索提升起重、
④ 牵引索驱动跑车摩擦卷筒起重
⑤ 牵引索牵制跑车起重 ⑥ 运行式承载索起重 ⑦ 松紧式承载索起重 ⑧ 悬挂张紧式起重
① 简易增力起重 代号1 是在固定式承重结构下,起重索的一 端固定,另一端张紧,通过动滑车增力起 重。
103
162ห้องสมุดไป่ตู้
201
203
231
256
311
324
325
343
384
413
443
七、索系的变型
图中为201索系,但牵引索采用了增力
式的,由于没有本质上差异,所以图为201 索系的变型,代号为201,但应该用文字加 以说明其变型内容。
八、索系的组合 接力组合 并列组合
1、接力组合
起重索
3.
起重牵引索
4.
牵引索
5.
张紧索
6.
落钩索
三、索道工作索的图注符号
承载索 SKL (skyline)
悬索结构 - 悬索结构-课件(PPT-精)PPT共26页
46、我们若已接受最坏的,就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功,谁就会和我一样成功。—PPT-精)
41、实际上,我们想要的不是针对犯 罪的法 律,而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民,就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律,法律受制于情 理。— —托·富 勒
索氏体
索氏体(S)1.组织: 铁索体和较细的粒状渗碳体组成的组织2.特性:淬火钢重新加热到500-680℃回火后获得的组织.与细珠光体相比,在强度相同情冲下塑性及韧性都高,随回火温度提高,硬度和强度降低,冲击韧性提高.硬度约为HRC23-35.综合机械性能比较好.索氏体有的叫二次索氏体或回火索氏体屈氏体屈氏体(T)组织或特性1.组织: 铁索体和更细的粒状渗碳体组成的组织2.特性:淬火钢重新加热到350-450℃回火后获得的组织.它的硬度和强度虽然比马氏体低,但因其组织很致密,仍具有较高的强度和硬度,并有比马氏体好的韧性和塑性,硬度约为HRC35-45.屈氏体有的叫二次屈氏体或回火屈氏体下贝氏体(B)1.组织:显微组织呈黑色针状形态,其中的铁素体呈现针状,而碳化物呈现极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内2.特性:过冷奥氏体在400-240℃等温度转变后的产物.具有较高的硬度,约为HRC40-55,良好的塑性和很高的冲击韧性,其综合机械性能比索氏体更好;因此,在要求较大的、韧性和高强度相配合时,常以含有适当合金元素的中碳结构钢等温淬火,获得贝氏体以改善钢的机械性能,并减小内应力和变形.低碳马氏体(M)具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点(σb=1200-1600N/mm^2,σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2); 同时还有低的冷脆转化温度(≤-60℃);在静载荷、疲劳及多次冲击载荷下,其缺口敏感度和过载敏感性都较低.低碳马氏体状态的20SiMn2MoVA综合力学性能,比中碳合金钢等温淬火获得的下贝氏体更好.保持了低碳钢的工艺性能,但切削加工较难.铁-碳合金平衡图中特性点与线(搂冷却叙述,加热为可逆的)符号说明A 纯铁的凝固点E 碳在γ-Fe中的最大溶解度G γ-Fe→α-Fe转变点C 共晶点S 共折点ABCD 液相线.液体开始结晶AHJECF 固相线,液体终止结晶ES Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出ECF 共晶线,开始从液体结晶出奥氏体和渗碳体的共晶混合物GS As线,自奥氏体开始析出铁素体,即γ-Fe→α-Fe的开始线PSK 共析线或称A1线,自奥氏体开始析出铁素体和渗碳体的共析混合物注:1.As线在加热时称为Ac3线,冷却时称Ar3线;2.A1线在加热时称为Ac1线,冷却时称Ar1线室温下铁-碳合金的平衡组织名称含碳晶,% 平衡组织亚共析钢 0.02-0.8 铁素体+珠光体共析钢 0.8 珠光体过共析钢 0.8-2.06 珠光体+二次渗碳体亚共晶的口铁 2.06-4.3 树状珠光体+二次渗透体+共晶体共晶白口铁 4.3 共晶体(珠光体+渗碳体)过共晶白口铁>4.3-6.67 板状一次渗碳体+共晶体。
原索动物(一)尾索+头索19页PPT
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
原索动物(一)尾索+头索
•
26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
索的应力应变曲线和力学性能
索的弹性模量
索的安全系数
四、非线性分析的基本概念
u 非线性分析与线性分析之间的关系; u 非线性结构问题是指结构的刚度随其
变形而改变的问题; u 线性分析可以用叠加原理,非线性分
析不适用叠加原理;
F
KT
u
大板的突然翻转
将碰到障碍物的悬臂梁 悬臂梁大挠度
非线性一个例子
五、3D3S索结构分析的一些概念
Ø 三态的关系
• 初始形态; • 零状态; • 工作状态;
零状态——加工放样后的索段和构件集合体。 初始状态——仅在预应力和自重作用下的自平衡状态 工作状态——在外部效应作用下达到的平衡状态。
主动索和被动索
Ø 索结构的系列找形算法
矩阵分析法(给定边界和几何,求解索杆体系预张力分布) 力密度法(给定边界,求解索网预张力和对应的几何) 有限单元法(给定边界,求解几何和对应的预张力分布)
# 等原长索网 同上迭代求解。
等力密度索网
等力索网
采用有限单元法可以同样求解, 但计算效率较低,特别是对于等力密度索网!
Ø三种状态位移的关系 零状态→荷载状态的位移; 初始状态→荷载状态的位移;
Ø自重选项
谢谢!
程是紧密相关的,设计应与施工统一考 虑;
二、索结构的分类
Ø 预应力刚架结构
Ø 桁架杆件内穿索
下弦钢管内穿索
Ø 张弦梁结构
张弦结构的边界条件设置 Ø 简支(一端固定,一端滑移) Ø 两端固定
Ø 弦支穹顶
Ø 索穹顶
Ø 弦支穹顶
Ø 索网结构
上海航海博物馆
Ø 预应力撑杆柱
Ø 预应力撑杆柱
索结构在3D3S中的应用
一、索结构的概念和特点
Ø 索结构属于预应力钢结构! Ø 索结构是大跨度结构常用的和主要的结
构形式; Ø 索的预应力作用主要是削弱刚性构件的
弯矩幅值,减小结构的测推力,提高结 构的整体刚度,改善结构受力状态和动 力特性;
Ø 预应力是形成张拉结构刚度的主要因素; Ø 预应力钢结构的设计与预应力的成型过
强度级别235级、345级、460级、 级和650级;
锚头:叉耳式(U型) 单耳式(O型) 螺杆式(I型)
拉杆的表示方式:LG-abD×L a/b-锚头形式 D×L-直径×长度
拉索的构成:
拉 索=索体+锚具+护层; 索 体:钢丝束索体、钢丝绳索体; 钢丝束索体:由单股高强度钢丝或钢绞线扭 绞而成,扭绞方式为平行和半平行
《镀锌钢绞线》(YB/T5004);
钢丝束索体的规格一般表示为:()d×N, 其中d为高强钢丝或钢绞线的直径,N为索体 中高强钢丝或钢绞线的数量。建筑和桥梁结 构中钢丝束的规格范围一般在()5×7-() 5×649;()7×7-()7×649。
钢丝绳索体:由钢丝束围绕绳芯扭绞而成, 绳芯可采用纤维芯或钢芯;
钢丝束索体:由单股高强度钢丝或钢绞线扭绞而 成,扭绞方式为平行和半平行
半平行钢丝束 (d×109) 钢绞线钢丝束(d×7)
钢丝束索体用高强度钢丝: Ø 直径一般为5mm和7mm; Ø 《桥梁缆索用热镀锌钢丝》(GB/T17101); 钢丝束索体用钢绞线: Ø 《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224)或
纤维芯钢丝绳(6×19) 钢芯钢丝绳(6×19)
钢丝绳索体的规格一般表示为:N×M,其 中N为绳中钢丝束的股数(不计绳芯),M 为每股钢丝束中高强钢丝的数量。建筑和桥 梁结构中钢丝绳的规格范以6×M居多。
纤维芯钢丝绳(6×19) 钢芯钢丝绳(6×19)
叉耳固定式锚具 叉耳螺栓调整式
叉耳套筒调整式 单耳式锚具
Ø 预应力撑杆梁
三、了解索的材料
索—是一个力学概念; Ø 柔性、不能抗弯和抗压; Ø 截面尺寸远小于长度; 索结构—以受拉索为主要承力构件的张力结构; 索材料—拉杆、钢丝绳、钢绞线、型钢等;
拉杆的构成:
拉 杆=杆身+锚头+调节套筒 杆 身:合金钢、不锈钢 不锈钢:建筑幕墙结构,直径Φ12-Φ60; 合金钢:建筑主体结构,直径Φ20-Φ210;