长沙国际会展中心大跨度张弦梁的设计与研究
国际会展钢结构屋盖张弦梁施工技术交流PPT
三、张拉施工方案
施工模拟
张拉过程张弦梁拉索张拉端（CB、CW轴）索力变化如表所示，表中黑 体数字为该拉索施工时所施加的张拉力。
张拉过程张拉端索力表（单位：kN）
轴线号
3 5 7 9 11 13 15 17
一公司钢结构公司进行施工； E1-E4总承包单位为北京建
工，钢结构分包为沪宁钢机。
一、项目基本概况
总体情况-展馆钢结构组成
本项目单层展馆的钢结构主要由屋盖支撑柱、屋盖张弦梁及端部桁架、屋 盖次梁、变截面箱梁组成。屋盖平面尺寸为100m×163m，跨度为81m，柱距 18m，屋面高度低端约18m，高端约33m。张弦梁沿东西向一共布置有8榀。
张弦梁结构
张弦梁由上弦钢梁、下部预应力拉索以及两者之间的撑杆等三 个部分组成。下弦拉索未张拉前，张弦梁结构未形成受力体系， 上弦钢梁无法脱胎，使得下弦索与支承架间易形成冲突。
二、张弦梁屋盖施工特点
张弦梁结构
张弦梁下部预应力拉索采用双索共同受力的形式。索规格为 2ф97，结构自重初始态下双索的最大初始预张力为5500kN。
三、张拉施工方案
施工顺序
下弦索和斜拉索张拉滞后钢构安装两榀，流水作业，张拉前 该榀张弦梁两侧纵向次梁已安装完成。
三、张拉施工方案
施工模拟
张拉过程张弦梁拉索张拉端（CK、CN轴）索力变化如表所示，表中黑 体数字为该拉索施工时所施加的张拉力。
张拉过程张拉端索力表（单位：kN）
轴线号
3 5 7 9 11 13 15 17
屋盖张弦梁施工技术交流
——华中大区 长沙国际会展中心 张弦梁屋盖施工特点
张弦梁结构设计原理及应用分析
张弦梁结构设计原理及应用分析张弦梁结构是一种常用的桥梁结构形式，它是由拉索和梁体组成的特殊结构。
在该结构中，拉索起到了主要承载荷载的作用，而梁体则用于支撑和固定拉索。
张弦梁结构具有较高的刚度和强度，能够有效地分散并传递荷载，广泛应用于桥梁、悬索桥、天桥等工程中。
首先，我们来了解一下张弦梁结构的设计原理。
在张弦梁结构中，拉索是承载主要荷载的部分。
拉索通常由高强度钢缆或钢索组成，通过预应力来提高其刚度和稳定性。
拉索通常固定在两个支座上，形成了一个张力状态，使结构能够承担更大的荷载。
梁体则用于支撑和固定拉索，使整个结构形成一个平衡的力系统。
张弦梁结构的应用分析主要从以下几个方面进行探讨：1. 结构优势：张弦梁结构具有较高的刚度和强度。
由于拉索起到了主要承载荷载的作用，相比传统桥梁结构，张弦梁结构可以减少梁体的尺寸和材料使用量，降低了工程造价。
此外，张弦梁结构还具有施工速度快、对地基要求低等优势，适用于跨越大尺度的河流、山谷等地形。
2. 设计考虑：在进行张弦梁结构设计时，需要考虑以下因素。
首先是拉索的大小和布置。
拉索的数量和位置直接影响着结构的刚度和荷载承载能力。
其次是梁体的形状和材料选择。
梁体应具有足够的刚度和强度，同时要满足美观和经济的要求。
最后是结构的防腐保护和维护考虑。
由于张弦梁结构通常在复杂的环境中，如海上、高温等，所以对结构的防腐和维护工作非常重要。
3. 应用案例：张弦梁结构在桥梁工程中得到了广泛应用。
经典的案例包括中国的长江大桥、世界知名的悬索桥-美国旧金山金门大桥、以及全球最长的海上跨海大桥-中国渤海海峡大桥等。
这些案例充分展示了张弦梁结构的优势和可行性。
总之，张弦梁结构作为一种重要的桥梁结构形式，在工程设计中发挥着重要的作用。
通过理解其设计原理和应用分析，可以更好地应用于工程实践中。
同时，为了确保结构的稳定性和安全性，我们需要严格按照设计规范和标准进行设计和施工，并进行必要的监测和维护工作。
大跨度张弦梁结构施工技术的研究
大跨度张弦梁结构施工技术的研究张弦梁结构概述张弦梁结构是指使用张力棒或钢缆作为支撑杆件的结构体系。
它的优点是可以有效地减小荷载较大时支撑结构件的尺寸，同时降低了结构自重，具有较好的经济性。
此外，张弦梁结构在建造高耸建筑和大跨度建筑方面具有明显优势。
张弦梁结构施工技术的重要性大跨度的张弦梁结构施工过程相对复杂，需要多项施工技术相互配合，通常需要考虑脚手架、安全控制、预测度等因素。
因此，对于施工效率的提升以及工作质量和工作安全都有着至关重要的作用。
同时，进一步研究张弦梁结构施工技术，可以为工程和实践中的建筑施工提供更多创新的思路。
张弦梁结构的施工方法张弦梁结构的施工方法之一是先在基础之间搭建起吊装平台。
然后在吊装平台上吊装、安装张力棒或钢缆。
接下来，将张力棒或钢缆拉紧，直到其到达设计的初始张力。
最后固定张力棒或钢缆，完成张弦梁的建造。
具体的施工过程中要考虑多项因素，包括使用高强度钢材、合理地安排工期、采用新一代的技术手段，例如虚拟仿真和数据模拟等。
张弦梁结构施工技术的探索在大跨度张弦梁结构的施工过程中，有效地控制施工质量和进度非常重要。
一些新的施工技术可以帮助施工人员更好地掌控施工进度。
例如：远程监测系统可以提供实时的施工进度报告，而人工智能技术则可以通过预测模拟为工人制定更为科学的施工计划。
针对张弦梁结构在施工中出现的一些问题，例如抗腐蚀性和“极端气候”下的施工等，也需要进行深入的研究，进一步寻求有效的技术解决方案。
大跨度张弦梁结构的精准施工过程是建造具有标志性建筑和结构的重要组成部分，有效地掌控施工机会成为实践中不可忽视的问题。
目前，科技和人工智能等新技术的不断发展，使得张弦梁结构施工有可能实现全新的革命性变化。
未来，针对张弦梁结构的施工和相关科技的研究将成为施工领域中的一个重要领域。
大跨度张弦梁的结构特点和设计分析
【】 ５ ０ ２ ０ 建筑 抗震 设计规范［］ ２ＧＢ ｏ １－０ １ １ Ｓ． ［１ ３ 汪一骏 ． 结构设计手册 【 ． 钢 Ｋ】 北京： 中国建筑 工业 出版社 ，
２ ４． ００
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刘 林 （９ ７ ） 男 ， １６ － ， 陕西兴平人 ， 工程师 ， 从事机械设计、 焊
ｐ ｏ ｅｔ ｓ ｄ ｏ ｉ ｅ ｗｉ ｐ ａ ｔ ａ ｉ ｓａ ｃ ｓａｔｍｐ ｓ ｏ ｒ ｐ ｒ ｅ ， ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｉ ａ ｎ ｔ ｈ ｒ ｃｉ ｌ ｎ ｔ ｎ ｅ ，ｔ ｃ ｅ ｔ ｔ
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张 弦 梁 结 构 中 的 刚 性 构 件 与 索 形 成 的 受 力 体
接 工 艺 与 设 备 及钢 结构 设 计 、 作 、 装 等方 面 的技 术 研 制 安
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建筑与结构设计ｆ
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结 构抗 侧 性能 的要 求 ， 使支 座 受力 明确 ， 并 易于 设计 与 制作 。
大跨度张弦梁结构施工方法研究的开题报告
大跨度张弦梁结构施工方法研究的开题报告开题报告：一、选题背景大跨度张弦梁结构是现代桥梁工程中常用的结构形式之一，具有结构轻巧、抗震性能好、成本低等优点，因此被广泛应用于桥梁、大型建筑等工程领域。
但是，该结构的复杂构造及施工难度，给工程施工带来了较高的风险和技术挑战。
因此，研究大跨度张弦梁结构施工方法具有重要意义。
二、研究目的本文旨在通过研究大跨度张弦梁结构的施工方法，探索如何提高施工效率，降低工程成本，同时确保工程安全和质量。
三、研究内容1.大跨度张弦梁结构的施工原理和工艺流程2.大跨度张弦梁结构施工中常见的质量问题及原因分析3.大跨度张弦梁结构施工中常见的安全问题及预防措施4.大跨度张弦梁结构施工中经典的案例剖析四、研究方法1.文献资料法：全面收集相关文献资料，了解大跨度张弦梁结构的施工原理和工艺流程，以及施工中出现的常见问题及解决方法；2.现场观察法：实地走访大跨度张弦梁结构工程现场，观察施工过程中的情况，收集现场数据，并了解工程实际情况；3.问题对策法：针对施工中出现的常见问题，提出解决方法和对策，并进行综合评估；4.案例分析法：选取经典的大跨度张弦梁结构工程案例，进行分析比较，总结经验，探索有效的施工方法。
五、研究预期成果1.掌握大跨度张弦梁结构的施工原理和工艺流程；2.了解大跨度张弦梁结构施工中常见问题及其解决方法；3.提出大跨度张弦梁结构施工中重要的安全预防措施；4.总结大跨度张弦梁结构施工经验，为类似工程提供参考。
六、论文结构第一章：绪论分析选题背景、研究目的和意义，阐述研究方法及研究预期成果。
第二章：大跨度张弦梁结构的施工原理和工艺流程介绍大跨度张弦梁结构的施工特点、施工过程、工艺要求等。
第三章：大跨度张弦梁结构施工中的质量问题及对策根据实际情况，对大跨度张弦梁结构施工中常见的质量问题进行分析，提出有效的对策。
第四章：大跨度张弦梁结构施工中的安全问题及预防措施分析大跨度张弦梁结构施工过程中的安全隐患，提出相应的预防措施。
对大跨度张弦梁结构特点的研究
对⼤跨度张弦梁结构特点的研究轩锐教育-⼟⽊⾏业教育专家（钢结构设计培训） 对⼤跨度张弦梁结构特点的研究 摘要：在现代科技不断进步的情况下，我国的⼯程建筑技术也得到了突飞猛进的发展，⼤跨度张弦梁技术的运⽤得到了很好的印证。
张弦梁结构是⼀种区别于传统结构的新型杂交屋盖体系，是由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系，其结构组成是⼀种新型⾃平衡体系，是⼀种⼤跨度预应⼒空间结构体系，也是混合结构体系发展中的⼀个⽐较成功的创造。
本⽂通过对张弦梁结构的特征、设计及出现的问题的论述。
总结出⼀些经验供⼤家参考。
关键词：张弦梁结构;特征;问题; 1.张弦梁的结构特征 张弦梁结构的整体刚度贡献来⾃两个⽅⾯，抗弯构件截⾯和与拉索构成的⼏何形体，其是种介于刚性结构和柔性结构之间的半刚性结构。
它具有以下特征： 1.1承载能⼒⾼。
张弦梁结构中索内施加的预应⼒可以控制刚性构件的弯矩⼤⼩和分布。
1.2使⽤荷载作⽤下的结构变形⼩。
张弦梁结构中的刚性构件与索形成整体刚度后，这⼀空间受⼒结构的刚度就远远⼤于单纯刚性构件的刚度，在同样的使⽤荷载作⽤下，张弦梁结构的变形⽐单纯刚性构件⼩得多。
欢迎加⼊钢结构设计有问必答群：725272224 1.3⾃平衡功能。
当刚性构件为拱时，将在⽀座处产⽣很⼤的⽔平推⼒。
索的引⼊可以平衡侧向⼒，从⽽减少对下部结构抗侧性能的要求，并使⽀座受⼒明确，⽐较容易设计与制作。
1.4结构稳定性强。
张弦梁结构在保证充分发挥索的抗拉性能的同时，由于引进了具有抗压和抗弯能⼒的刚性构件⽽使体系的刚度和形状稳定性⼤为增强。
同时，若适当调整索、撑杆和刚性构件的相对位置，可保证张弦梁结构整体稳定性。
1.5建筑造型适应性强。
张弦梁结构中刚性构件的外形可以根据建筑功能和美观要求进⾏⾃由选择，⽽结构的受⼒特性不会受到影响。
1.6制作、运输、施⼯⽅便。
与⽹壳、⽹架等空间结构相⽐，张弦梁结构的构件和节点的种类、数量⼤⼤减少，这将极⼤地⽅便该类结构的制作、运输和施⼯。
张弦梁结构在大跨度建筑中的设计与施工探讨
张弦梁结构在大跨度建筑中的设计与施工探讨大跨度建筑是现代建筑设计中的一种重要形式，具有广泛的应用价值和发展前景。
张弦梁结构作为一种常用的大跨度结构形式，其独特的构造特点和灵活的设计方式在大跨度建筑中得到了广泛的应用与发展。
一、张弦梁结构的基本原理与构造特点张弦梁结构是一种利用张拉应力控制构件变形的结构形式。
其基本原理是通过张拉预应力在梁体中形成一对对称的张拉力，使得梁体中不同部位的受力状态得到优化，从而实现了大跨度结构的稳定和安全。
张弦梁结构的构造特点主要包括以下几个方面：1. 张弦梁结构采用较少的材料、减少钢筋用量，可以大幅度减轻结构自重，降低工程造价。
2. 张弦梁结构具有高刚度、高强度和良好的抗震性能，适用于大跨度、抗风、抗震和抗震震构建筑设计。
3. 张弦梁结构减小了结构应力的凸出，减少了结构变形，有利于提高建筑的整体稳定和刚度。
4. 张弦梁结构的施工相对简单，可以使用工厂化生产加工，提高施工的效率和质量。
二、张弦梁结构在大跨度建筑设计中的应用探索张弦梁结构在大跨度建筑设计中具有很大的灵活性和创造性，可以根据建筑的不同需求和设计意图进行自由组合和应用。
在设计中，需要对以下几个方面进行充分考虑和研究。
1. 结构形式选择：根据建筑用途和设计理念，选择适合的张弦梁结构形式，如单弦梁、复弦梁、组合弦梁等。
2. 布置分析：考虑横向支撑、纵向支撑和双向支撑等因素，确定合理的张弦梁的数量、布置和间距。
3. 梁体形状设计：设计合理的梁体截面形状和尺寸，以满足结构的承载能力和刚度要求，同时使其更符合建筑美学要求。
4. 规范与标准：根据相关的设计规范和标准，进行结构设计的合理化，确保设计的可行性和安全性。
三、张弦梁结构在大跨度建筑施工中的关键技术探讨张弦梁结构的施工具有一定的技术难度，需要合理安排施工顺序和技术方法，确保施工质量和进度。
1. 模具制作与安装：根据设计要求，制作梁体的模具，确保模具的准确度和尺寸控制，以便于后续的混凝土浇筑。
长沙国际会展中心大跨度“人”字形反拱张弦梁施工关键技术
长沙国际会展中心大跨度“人”字形反拱张弦梁施工关键技术陈德洋;张海军;孙波;李方为;佟立夫【摘要】长沙国际会展中心采用“人”字形反拱张弦梁屋盖体系,此类型设计在国内钢结构屋盖施工中属首例,尚无参考实例.以该反拱张弦梁屋盖体系施工工艺为基础,从吊装设备选型、仿真模拟计算、张弦梁拼装、张弦梁吊装、预应力双索张拉、全过程监测等方面介绍“人”字形反拱张弦梁的施工关键技术,可为今后类似工程提供参考.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】3页(P730-732)【关键词】大型展馆;“人”字形反拱张弦梁;预应力双索;施工技术【作者】陈德洋;张海军;孙波;李方为;佟立夫【作者单位】中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064;中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064;中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064;中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064;中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064【正文语种】中文【中图分类】TU756.4+21 工程背景长沙国际会展中心结合山水长沙的城市特色，其展馆屋面沿河成组形成优雅舒展的反弧形天际线，营造一幅浏阳河边“潇湘水韵”的写意山水画，加强了场馆远处观看的标识性（图1）。
图1 鸟瞰效果图为体现会展中心反弧形天际线的建筑美学要求，力求屋面造型尽量简单，展馆屋盖采用了“人”字形张弦梁，并在其中创新性地引入“反拱下凹”概念。
“人”字形反拱张弦梁屋盖体系系国内首例，一般说来，尽管张弦梁的梁、拱和预应力索可为空间形状，但结构的整体仍表现为平面受力结构。
本文以长沙国际会展中心反拱张弦梁屋盖体系施工工艺为依托，阐述吊装设备选型、仿真模拟计算、张弦梁拼装、张弦梁吊装、预应力双索张拉、全过程监测等施工关键技术的应用。
2 工程简介长沙国际会展中心项目总投资57.8亿元，占地约53.3 hm2，主场馆共设6组12个单层展馆、6个连接厅，2个登陆厅、内廊及2个入口广场，总建筑面积432 000 m2，室内净展示面积177 500 m2，室外净展示面积85 000 m2。
多向张弦梁结构在体育场馆设计中的研究与实践
多向张弦梁结构在体育场馆设计中的研究与实践概述：在体育场馆设计中，结构设计是至关重要的一环。
多向张弦梁结构作为一种新型的结构体系，在体育场馆的设计和施工中得到了广泛应用。
本文将对多向张弦梁结构在体育场馆设计中的研究与实践进行探讨。
1. 多向张弦梁结构的特点：多向张弦梁结构是一种以杆件和张拉索为主要构件的力学系统。
其特点是结构轻巧、刚度大、抗震性能好、施工容易等。
这种结构体系能够满足大跨度和大空间的体育场馆设计需求，提供了更多的设计灵活性。
2. 多向张弦梁结构在体育场馆设计中的应用：2.1 大跨度设计：多向张弦梁结构能够支撑大跨度的屋盖结构，为体育场馆提供了开放、无遮挡的空间。
通过合理的设计，能够满足观众的观赛需求，提升观众体验。
2.2 自重轻、刚度大：多向张弦梁结构的自重较轻，可以减小结构对地基的要求，同时其刚度大，能够有效地抵抗风荷载、雪荷载和地震等外部力的作用。
2.3 空间灵活性：多向张弦梁结构具有较高的空间灵活性，可以根据体育场馆的不同功能需求进行灵活的布置。
比如，可以通过调整张拉索的位置和角度来适应不同的看台和赛场布局。
3. 实践案例分析：3.1 鸟巢体育场（北京国家体育场）：鸟巢体育场是2008年北京奥运会的场馆之一，多向张弦梁结构被成功应用于其屋盖设计中。
通过合理的布局和构造设计，实现了大跨度、多功能的体育场馆。
鸟巢体育场不仅成为了奥运会的重要场馆，也成为了北京的地标建筑。
3.2 温布利球场（伦敦温布利球场）：温布利球场是英国最著名的足球场之一，也是多向张弦梁结构的成功应用案例。
通过灵活的张拉索设计和结构构件的合理安排，温布利球场实现了大跨度的屋盖覆盖，并且在视觉效果上给人一种开放、通透的感觉。
4. 多向张弦梁结构设计的挑战与未来发展：4.1 力学分析的复杂性：多向张弦梁结构的力学性能需要进行复杂的数值分析和实验验证。
设计师需要结合结构材料和力学特性进行参数优化，以提高结构的稳定性和可靠性。
对大跨度张弦梁结构特点的研究
对大跨度张弦梁结构特点的研究摘要：在现代科技不断进步的情况下，我国的工程建筑技术也得到了突飞猛进的发展，大跨度张弦梁技术的运用得到了很好的印证。
张弦梁结构是一种区别于传统结构的新型杂交屋盖体系，是由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系，其结构组成是一种新型自平衡体系，是一种大跨度预应力空间结构体系，也是混合结构体系发展中的一个比较成功的创造。
本文通过对张弦梁结构的特征、设计及出现的问题的论述。
总结出一些经验供大家参考。
关键词：张弦梁结构;特征;问题;1.张弦梁的结构特征张弦梁结构的整体刚度贡献来自两个方面，抗弯构件截面和与拉索构成的几何形体，其是种介于刚性结构和柔性结构之间的半刚性结构。
它具有以下特征：1.1承载能力高。
张弦梁结构中索内施加的预应力可以控制刚性构件的弯矩大小和分布。
1.2使用荷载作用下的结构变形小。
张弦梁结构中的刚性构件与索形成整体刚度后，这一空间受力结构的刚度就远远大于单纯刚性构件的刚度，在同样的使用荷载作用下，张弦梁结构的变形比单纯刚性构件小得多。
1.3自平衡功能。
当刚性构件为拱时，将在支座处产生很大的水平推力。
索的引入可以平衡侧向力，从而减少对下部结构抗侧性能的要求，并使支座受力明确，比较容易设计与制作。
1.4结构稳定性强。
张弦梁结构在保证充分发挥索的抗拉性能的同时，由于引进了具有抗压和抗弯能力的刚性构件而使体系的刚度和形状稳定性大为增强。
同时，若适当调整索、撑杆和刚性构件的相对位置，可保证张弦梁结构整体稳定性。
1.5建筑造型适应性强。
张弦梁结构中刚性构件的外形可以根据建筑功能和美观要求进行自由选择，而结构的受力特性不会受到影响。
1.6制作、运输、施工方便。
与网壳、网架等空间结构相比，张弦梁结构的构件和节点的种类、数量大大减少，这将极大地方便该类结构的制作、运输和施工。
此外，通过控制钢索的张拉力还可以消除部分施工误差，提高施工质量。
2.张弦梁结构的施工2.1张弦梁结构中索内预拉力的施加方法2.1.1花篮螺丝调节法是通过调节索在两个固定点间的长度来施加预拉力，一般用于施加较小预拉力的张弦梁结构。
长沙国际会展中心大跨度张弦梁的设计与研究
上凸式张弦梁
中平式张弦梁
下凹式张弦梁
张弦 梁立 面图
轴力 图
弯矩 图
注：内力图均为同一比例。
丌同形态张弦梁的上弦内力和拉索轴力发化小于5%，内力分布相似。
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——变形
张弦梁发形（竖向荷载作用下，撑杆高度相同）
上凸式张弦梁
中平式张弦梁
下凹式张弦梁
张弦 梁立 面图
撑杆上端最大弯矩 保守叏值 （kN*m） （kN*m）
600
998
1088
600
1268
1369
P-△效应附加弯矩
分 析 模 型
3、关键问题的研究
撑杆上端节点弹塑性有限元分析
达到极限承载力时应力分布图 （撑杆上端弯矩1268kN*m）
节点弹塑性分析荷载-位移曲线
破坏时节点发形图
破坏模式：叐拉侧耳板被拉坏，销孔被拉大。
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——构造
保证张弦梁平面外稳定的两道防线——第二道防线：平面外稳定措施
次梁间距——屈曲因子发化曲线
上弦平面外弯扭失稳
上弦多波失稳
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——构造 保证张弦梁平面外稳定的两道防线—— 第一道防线：撑杆上端节点构造
两个板铰
撑杆采用开洞H型钢
张弦梁面内方向可转动 张弦梁面外方向可抗弯
满足建筑室内观感要求
M
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——构造 撑杆上端节点力学计算
有限元分析（ABAQUS）
平面外稳定性
构造
第一道防线：撑杆上端节点构造 第二道防线：平面外稳定措施
张弦梁技术在大跨度建筑中的创新应用
张弦梁技术在大跨度建筑中的创新应用大跨度建筑是现代建筑领域的一个重要发展方向，随着人们对建筑空间需求的不断增加，传统的建筑结构往往无法满足大跨度建筑的要求。
而张弦梁技术作为一种新型建筑结构技术，在大跨度建筑中得到了广泛的应用。
张弦梁技术是一种多杆稳定结构体系，通过将大跨度建筑结构分为多个小跨度的梁段，然后通过张弦杆件进行拉力传递，有效地分担荷载，增加结构的稳定性和承载能力。
它具有高强度、轻质化、刚度高、变形小和施工速度快等特点，适用于各类大跨度建筑，如体育馆、展览馆、桥梁等。
首先，张弦梁技术在大跨度建筑中的创新应用表现在结构形式上的多样性。
传统的大跨度建筑常常采用桁架结构，而张弦梁技术可以使结构形式更加多变，可以根据建筑的功能需求和设计要求，灵活地调整张弦杆件的位置和数量，实现结构形式的个性化设计。
例如，在一些大型展览馆中，采用张弦梁技术可以实现无柱的大跨度空间，增加了展览区域的灵活性和可利用性。
其次，张弦梁技术在大跨度建筑中的创新应用表现在建筑材料的多样性。
传统的大跨度建筑结构需要使用大量的钢材来支撑和承载荷载，而张弦梁技术可以通过合理的结构设计和杆件布置，减少钢材的使用量。
同时，张弦杆件可以采用高强度的碳纤维复合材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
这不仅降低了建筑的自重，减少了建筑材料的消耗，还有助于实现建筑结构的绿色化和可持续发展。
此外，张弦梁技术在大跨度建筑中的创新应用还表现在抗震性能和防火性能的提升。
张弦梁技术能够通过合理的结构设计和加固措施，提高建筑结构的抗震性能，使大跨度建筑能够在地震等自然灾害中保持结构的完整性和稳定性。
同时，张弦杆件采用耐高温材料包覆，提高了建筑结构的防火性能，增加了建筑的安全性。
除此之外，张弦梁技术在大跨度建筑中的创新应用还体现在施工技术上的进步。
张弦梁技术可以实现预制化的制造方式，减少了施工现场的加工和焊接工作量，缩短了施工周期，提高了施工效率。
此外，张弦梁技术还可以实现模块化施工，通过模块的组装和拆解，方便了建筑的维护和改造。
大跨度张弦梁的结构特点和研究课题
张弦梁结构中的刚性构件与索形成整体刚度后，这一空间受力结构的刚度就远远大于单纯刚性构件的刚度，在同样的使用荷载作用下，张弦梁结构的变形比单纯刚性构件小得多。自平衡功能当刚性构件为拱时，将在支座处产生很大的水平
大跨度张弦梁的结Βιβλιοθήκη 特点和研究课题 摘要：大跨度张弦梁结构是近十余年来快速发展和应用的一种新型大跨空间结构形式。结构由刚度较大的抗弯构件（又称刚性构件，通常为梁、拱或桁架）和高强度的弦（又称柔性构件，通常为索）以及连接两者的撑杆组成；通过对柔性构件施加拉力，使相互连接的构件成为具有整体刚度的结构。
关键词：大跨度张弦梁
张弦梁结构已经应用于若干实际工程中。二十世纪九十年代，在日本建造了十几座类型各异的以张弦梁为主要受力结构的场馆，其中GreenDomeMaebashi的平面尺寸达167×122m（2）。1997年建成的上海浦东国际机场候机楼是我国首次将张弦梁结构应用于超大跨空间结构中，其最大跨度达82.6m（3）；目前在建的广州国际会展中心也在屋盖体系中采用张弦梁结构，其最大跨度达126.5m；拟建的深圳会展中心，其张弦梁结构跨度也将达124m.张弦梁结构在我国的研究和应用尚处于初级阶段，本文拟简单介绍张弦梁结构的结构特征、成形过程和若干理论问题的研究现状，并在此基础上对需要进一步研究的课题提出建议。张弦梁的结构特征：
张弦梁结构的整体刚度贡献来自抗弯构件截面和与拉索构成的几何形体两个方面，是种介于刚性结构和柔性结构之间的半刚性结构，这种结构具有以下特征：⑴承载能力高
张弦梁结构中索内施加的预应力可以控制刚性构件的弯矩大小和分布。例如，当刚性构件为梁时，在梁跨中设一撑杆，撑杆下端与梁的两端均与索连接，在均布荷载作用下，单纯梁内弯矩；在索内施加预应力后，通过支座和撑杆，索力将在梁内引起负弯矩。
张弦梁结构在大跨度建筑中的创新应用
张弦梁结构在大跨度建筑中的创新应用张弦梁结构是一种应力能够良好分布于梁结构各部分的设计方案，逐渐在大跨度建筑中得到了广泛的应用。
张弦梁结构通过合理设计和高强度材料的运用，在大跨度建筑中实现了轻量化、高度稳定性和经济性的全新突破。
本文将从技术角度探讨张弦梁结构在大跨度建筑中的创新应用。
首先，张弦梁结构在大跨度建筑中的创新应用的一大优势是轻量化。
相较于传统的钢梁结构，张弦梁结构采用轻型高强度材料，如碳纤维复合材料，使得结构整体重量得到了明显降低。
这不仅减小了结构对基础的要求，还能减少施工工程的难度和成本。
此外，轻量化的设计也使得建筑的绿色环保指标得到了极大的提升，符合低碳环保的发展趋势。
其次，张弦梁结构在大跨度建筑中的创新应用还在于其高度稳定性。
由于张弦梁结构具有良好的受力特性和刚性，能够使得整个建筑结构在各种外力作用下保持稳定。
大跨度建筑中相对较长的梁存在较大的自振周期，但张弦梁结构能够通过合理的设计和增加梁的刚度来抑制结构的振动，并保持足够的稳定性。
这使得张弦梁结构在抵御风荷载、地震等自然灾害的能力上具备了优势，保障了建筑的安全性。
另外，张弦梁结构在大跨度建筑中的创新应用还在于经济性。
张弦梁结构采用了预制制作和现场拼装的施工方式，大大减少了施工周期和工人的劳动强度。
此外，张弦梁结构的施工材料相较于传统建筑结构而言，成本较低，更易于获取。
因此，整体上来说，张弦梁结构不仅能够节约建筑成本，还能够提高工程的施工效率。
在大跨度建筑中，张弦梁结构的创新应用还有着多样的形式和设计。
例如，在体育馆和展览馆等场馆中，可以采用张弦梁结构来实现无柱设计，提供更大的空间和视野。
在桥梁工程中，张弦梁结构可以有效地实现大跨度桥梁的建设，减少桥梁的自重和挠度，提高整体的运载能力和承载性能。
此外，在博物馆和文化中心等文化建筑中，张弦梁结构在建筑外形上能够创造出丰富的曲线和造型，增加建筑的艺术感和吸引力。
然而，张弦梁结构在应用过程中也存在一些挑战和问题。
张弦梁结构在高速铁路桥梁工程中的创新设计及成功应用
张弦梁结构在高速铁路桥梁工程中的创新设计及成功应用随着高速铁路建设的不断推进，桥梁工程作为重要的基础设施之一，起到了承载列车和保障铁路运输安全的重要作用。
在桥梁设计中，张弦梁结构因其独特的性能和优势，受到了广泛的关注和应用。
本文将从张弦梁结构的创新设计和成功应用两个方面进行探讨。
一、张弦梁结构的创新设计张弦梁结构是一种采用张拉预应力钢绞线的桥下梁构造形式。
其设计的创新点主要体现在以下几个方面：1. 梁桥的整体设计：传统的桥梁结构多采用拱形或梁板结构，而张弦梁结构则是通过悬挂在桥墩之间的钢绞线形成整体的空间弦杆，使得整个桥梁结构在应力分布和承载能力上具有更好的优势。
通过对张弦梁结构的创新设计，可以在满足桥梁承载要求的前提下，降低结构材料的使用量，提高工程的经济性和可持续性。
2. 钢绞线的运用：钢绞线作为张弦梁结构中的主要构件，具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，可以有效地增加梁桥的承载能力。
在创新设计中，可以通过改变钢绞线的布置形式和张拉力度，进一步提高张弦梁结构的承载能力和抗震性能。
同时，钢绞线还可以在一定程度上改善桥梁的自振频率，减小振动对桥梁运行的影响，提高列车行驶的舒适性。
3. 施工工艺的优化：在张弦梁结构的创新设计中，需要考虑到梁桥的施工难度和工期限制等因素。
为了解决这些问题，可以通过采用悬吊式施工、预制梁段等先进的施工工艺来优化建设过程。
这些创新的施工工艺可以降低施工的难度和风险，提高建设效率，实现桥梁工程的成功应用。
二、张弦梁结构的成功应用张弦梁结构的成功应用主要体现在以下几个方面：1. 提高了桥梁的承载能力：相比传统结构形式，张弦梁结构采用了预应力钢绞线，可以有效地增加桥梁的承载能力。
在高速铁路桥梁工程中，经过实际应用验证，张弦梁结构能够满足高速列车的加载要求，保证了铁路运输的安全和可靠性。
2. 提高了工程的经济性：张弦梁结构在设计上采用了轻量化、节约材料的原则，可以降低工程的建设成本。
张弦梁结构在大跨度体育场馆中的应用与效果评价
张弦梁结构在大跨度体育场馆中的应用与效果评价引言：体育场馆作为大型公共建筑，对于结构设计来说有着很高的要求。
其中，张弦梁结构作为一种被广泛应用的结构形式，在大跨度体育场馆中有着诸多优势。
本文将探讨张弦梁结构在大跨度体育场馆中的应用，并对其效果进行评价。
1. 张弦梁结构的特点张弦梁结构是一种将主梁通过张紧的钢索连接而形成的梁体结构。
其特点如下：1.1. 大跨度：张弦梁结构可以实现大跨度的设计，使得体育场馆能够容纳更多观众和提供更大的活动空间。
1.2. 轻量化：由于梁体结构中使用的钢索较轻，通过对称布置可以减小梁体的自重，有效减小结构荷载，提高整体结构的抗震性能。
1.3. 灵活性：张弦梁结构可适应多种体育场馆形态的需求，可以实现灵活的空间布局和多样化的座椅设施安排。
2. 张弦梁结构在大跨度体育场馆中的应用2.1. 大跨火车站体育场大跨火车站体育场是实际应用了张弦梁结构的一个成功案例。
在该体育场中，张弦梁结构被用于支撑巨大的悬索屋盖，使得体育场能够容纳更多观众，并且具备良好的视野和声学效果。
2.2. 奥运体育场奥运体育场也是一个典型的应用案例。
张弦梁结构被用于支撑悬浮屋盖，使得观众无论在哪个位置都能够享受良好的视线。
此外，张弦梁结构的灵活性也使得奥运体育场能够轻松变换场地布局，满足不同比赛项目的需求。
3. 张弦梁结构的效果评价3.1. 视野效果由于张弦梁结构的特殊设计形式，使得观众无论在哪个位置都能够享受到良好的视野效果。
这对于体育赛事的观看体验至关重要，可以提升观众的满意度。
3.2. 声学效果张弦梁结构能够通过声学吸声材料的铺设，实现良好的声学效果。
这对于体育场馆来说尤为重要，能够减少空间的噪音反射，提高赛事及演出的声音传播效果，增强观众的听觉享受。
3.3. 空间灵活性张弦梁结构的灵活性使得大跨度体育场馆能够适应不同比赛项目的需求，可以轻松进行场地布局的变换。
这为体育赛事的举办提供了便利，并且能够满足多样化的活动需求。
长沙国际会展中心大跨度张弦梁的设计与研究
长沙国际会展中心大跨度张弦梁的设计与研究大跨度张弦梁是一种由张拉杆组成的梁结构，其特点是跨度大、自重轻、刚度高、施工方便。
这种梁的设计与研究要考虑许多因素，包括结构
强度、承载力、抗震性能等。
在长沙国际会展中心的设计中，大跨度张弦梁被运用在整个建筑的屋
顶结构上。
这些张弦梁被放置在一定距离的柱子之间，形成了一个连续的
结构体系。
通过巧妙的布局和设计，会展中心的屋顶不需要过多的支撑柱，从而营造出了宽敞明亮的展览空间。
在张弦梁的设计中，需要考虑结构强度和稳定性。
首先，设计师要确
定每个张弦梁的荷载情况，包括自重、展览物品重量和风荷载。
然后，根
据这些荷载情况，计算并确定梁的尺寸和截面形状，以保证梁能够承受这
些力的作用。
此外，还需要考虑梁在施工过程中的承载能力，以确保施工
期间的安全性。
为了保证大跨度张弦梁的稳定性，设计师还要考虑抗震设计。
通过在
梁的设计中引入适当的抗震措施，如加强梁的连接点和采用合理的剪力墙
布局，可以提高梁的抗震能力，确保建筑在地震时的安全性。
此外，为了确保大跨度张弦梁结构的施工方便和效率，设计师还要进
行施工工艺的研究和优化。
通过合理的施工工艺和设备的选择，可以简化
施工过程，提高施工效率。
总之，长沙国际会展中心大跨度张弦梁的设计与研究是一项复杂的工作，需要考虑结构强度、承载力、抗震性能等多个因素。
通过科学合理的
设计和研究，设计师成功地实现了大跨度张弦梁的结构，为会展中心提供
了宽敞明亮的展览空间，展示了现代建筑的美感和技术实力。
多向张弦梁结构在大跨度建筑中的设计与应用
多向张弦梁结构在大跨度建筑中的设计与应用一、引言大跨度建筑是指跨度大于100米的建筑物，具有独特的设计和结构挑战。
在设计大跨度建筑时，需要考虑结构的稳定性、承载能力、抗震性能等多个因素。
其中，多向张弦梁结构作为一种常用的设计方案，被广泛应用于大跨度建筑中。
二、多向张弦梁结构的基本原理多向张弦梁结构是一种通过张引力使屈曲长度减小的结构，有效地减小了结构产生塑性变形的可能性，提高了结构的承载能力和稳定性。
它可以通过构建一系列的张弦梁，在不同的方向上分担荷载，并形成一个稳定的整体结构。
三、多向张弦梁结构的设计考虑因素1. 跨度确定：在设计多向张弦梁结构时，需要根据建筑物的功能和使用要求确定跨度大小。
较大的跨度对多向张弦梁结构的设计和施工提出了更高的要求。
2. 材料选择：多向张弦梁结构的材料选择需要考虑材料的强度、韧性和耐久性等因素。
一般而言，常用的材料包括钢材和混凝土等。
3. 组件设计：多向张弦梁结构的每个组件都需要精确计算和设计，以确保结构的稳定性和安全性。
设计中需要考虑各个组件的连接方式、受力情况以及应力分布等。
四、多向张弦梁结构的应用案例1. 鸟巢体育场：位于北京的鸟巢体育场是一座具有代表性的大跨度建筑，采用了多向张弦梁结构。
通过合理的设计与施工，实现了跨度达到300米以上的建筑结构。
2. 迪拜城市塔：迪拜城市塔是一座高耸的摩天大楼，采用了多向张弦梁结构。
通过张引力的作用，使得结构更加坚固，并能抵抗地震等自然灾害。
3. 日本大阪站：日本大阪站是一座具有创新设计的大跨度建筑，采用了多向张弦梁结构。
结构设计兼顾了强度和美观的要求，为城市增添了独特的景观。
五、多向张弦梁结构的优势和局限性1. 优势：(1) 较大的跨度：多向张弦梁结构能够实现较大的跨度设计，满足大跨度建筑的需求。
(2) 高承载能力：多向张弦梁结构通过分担荷载，提高了结构的承载能力。
(3) 抗震性能强：多向张弦梁结构能够提供良好的抗震性能，保证建筑物的安全性。
超高层建筑中多向张弦梁的使用与优化设计
超高层建筑中多向张弦梁的使用与优化设计随着城市的发展和人口的增加，超高层建筑得到了广泛的应用。
而在超高层建筑的结构设计中，多向张弦梁被广泛采用，成为了支撑和分担建筑重力和水平荷载的重要组成部分。
本文将就超高层建筑中多向张弦梁的使用及其优化设计进行探讨。
1. 多向张弦梁的定义与特点多向张弦梁是指在超高层建筑结构中，采用多条张弦梁进行组合，以提高结构的整体强度和刚度。
多向张弦梁通常由钢材制成，具有高强度、轻质、刚度大等特点。
其主要作用是分担荷载和承载水平力，以保证超高层建筑的结构稳定性和安全性。
2. 多向张弦梁的使用在超高层建筑的设计中，多向张弦梁的使用是必不可少的。
首先，多向张弦梁可以有效地分担建筑重力荷载，降低主体结构的受力。
其次，多向张劲梁还可以承载和分散水平荷载，如地震力、风荷载等，以保证建筑的结构安全性和稳定性。
此外，多向张弦梁还可以提高建筑的整体刚度，减小结构变形，从而提高建筑的使用性能和抗震能力。
3. 多向张弦梁的优化设计为了充分发挥多向张弦梁的作用，并确保超高层建筑的结构安全和性能，需要进行优化设计。
针对多向张弦梁的优化设计，可以从以下几个方面考虑：3.1 材料选择与结构形式在多向张弦梁的设计中，应选择具有高强度和良好延性的材料，以满足结构的力学性能要求。
常见的材料包括钢材、混凝土等。
同时，还需要根据具体的结构形式来设计多向张弦梁，如框架结构、剪力墙结构等，以满足建筑结构的稳定性和刚度要求。
3.2 应力分析与结构优化在多向张弦梁的设计过程中，应进行详细的应力分析，以确定各个部位的受力状况和变形情况。
基于应力分析的结果，可以针对不同的受力区域进行结构优化，以提高多向张弦梁的受力性能和整体刚度。
3.3 抗震设计与防护措施对于超高层建筑而言，抗震设计是至关重要的因素。
在多向张弦梁的设计中，应充分考虑抗震需求，采取相应的抗震措施。
例如，可以增加剪力墙、设置防护装置、进行减震设计等，以提高结构的抗震能力和安全性。
新型多向张弦梁结构在大跨度体育场馆设计中的应用
新型多向张弦梁结构在大跨度体育场馆设计中的应用近年来，随着体育事业的不断发展，人们对于体育场馆的要求也越来越高。
尤其是在大跨度体育场馆的设计中，如何保证体育场馆的稳定性和舒适性成为了一个重要的问题。
而新型多向张弦梁结构的应用在大跨度体育场馆设计中提供了一种有效的解决方案。
新型多向张弦梁结构是一种采用钢管和钢索构成的创新结构形式。
相比传统的梁柱结构，它具有自重轻、抗震性能好以及可塑性等优势。
这种结构在大跨度体育场馆的设计中得到了广泛的应用，可以帮助设计师克服传统结构所面临的许多挑战，并提供更好的设计方案。
首先，新型多向张弦梁结构在大跨度体育场馆设计中具有自重轻的特点。
由于采用了轻质材料和合理的结构形式，这种结构相比传统的梁柱结构来说，重量更轻，对于整体体育场馆的自重负荷影响较小。
这不仅可以减轻结构对地基的负荷要求，还可以降低建筑物的整体成本。
同时，轻质结构形式还可以减少了施工过程中对于大型起重设备的需求，提高了施工效率。
其次，新型多向张弦梁结构在大跨度体育场馆设计中具有良好的抗震性能。
体育场馆作为人口密集区域的公共场所，其承载能力和安全性是非常重要的。
新型多向张弦梁结构采用钢管和钢索相结合的形式，能够在地震等自然灾害发生时提供更好的抗震承载能力。
通过合理的设计和布局，可以提高体育场馆的整体稳定性，确保观众和运动员的安全。
此外，新型多向张弦梁结构还具有较好的可塑性。
传统的梁柱结构固定，变形不易，难以应对大跨度体育场馆设计中的变化要求。
而新型多向张弦梁结构采用柔性的材料和构造形式，可以在保证结构稳定性的前提下，适应不同的设计需求。
它能够根据体育场馆的使用要求灵活调整结构形态，以满足不同类型的体育赛事需求，提供更好的观赛体验。
综上所述，新型多向张弦梁结构在大跨度体育场馆设计中有着重要的应用价值。
它的自重轻、抗震性能好、可塑性强等特点，为大跨度体育场馆的设计提供了更好的解决方案。
然而，在实际应用中还需要注意一些问题，如合理的结构设计、材料的选择和施工工艺的控制等。
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2.5 展厅结构布置——室内效果
2、结构选型不布置
张弦梁（双索幵排）
2.5 展厅结构布置——室内效果
2、结构选型不布置
张弦梁（拉杆式隅撑保持稳定）
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考 3.2 张弦梁平面外稳定性研究
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——内力
张弦梁内力图（竖向荷载作用下，撑杆高度相同）
竖向荷载作用
上凸式张弦梁 矢跨比减小
张弦梁上弦下挠
中平式张弦梁 矢跨比增大
下凹式张弦梁 矢跨比增大
张弦梁刚度降低 张弦梁刚度提高 张弦梁刚度提高
3.1 张弦梁形态思考
上凸式张弦梁
张弦梁立面图
内力
特征值屈曲性态
弹塑性极限承载力
竖向刚度
柱顶侧移
小
张弦梁不柱顶 连接要求
张弦梁一端可设滑动支座
撑杆不上弦 连接要求
张弦梁
张弦梁跨中高度：6m
2.3 支撑布置优化
2、结构选型不布置
方案1： 无交叉支撑+次梁刚接
方案2： 周边交叉支撑+
次梁刚接
方案3： 方案2+横向交叉支撑
方案4： 方案3+纵向交叉支撑
抗扭性能：中 建筑效果：优
抗扭性能：良
抗扭性能：优
建筑效果：良
建筑效果：中
室内观感+抗扭性能
方案3
抗扭性能：优 建筑效果：差
加载初期水平段位移
对间隙严格要求
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——试验 试验结果
试件编号
弯矩M-转角曲线
破坏形态照片
有限元分析极限弯矩 （kN·m）
试验极限弯矩 （kN·m）
1
1268
1369
2
1205
1292
3
752
843
试验和有限元分析结果吻合良好。
耳板厚度、销轴直径影响较大
1、工程基本信息
主要指标
建筑面积
地上：30万平方米 地下：13万平方米
展览面积
室内：17.8万平方米 室外：8.5万平方米
竣工时间 2016年
单层展厅 登录厅
单层展厅
单层展厅
连廊 室外展场
连廊 单层展厅
室外展场
单层展厅 登录厅
单层展厅
1、工程基本信息
1.1 建筑概述——建筑立意
山水长沙 潇湘水韵
1.2 主要指标
破坏模式： 叐拉侧耳板被剪断。 销轴孔被拉大。 销孔附近板材屈服。
试件 耳板1厚度 序号 （mm）
1
30
2
30
3
20
节点试件参数
耳板2厚度 （mm）
50
销轴是否分 段
整体式
50
分段式
40
整体式
销轴直径 （mm）
80
80
60
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——试验 试件2破坏情况
次梁间距——屈曲因子发化曲线
上弦平面外弯扭失稳
上弦多波失稳
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——构造 保证张弦梁平面外稳定的两道防线—— 第一道防线：撑杆上端节点构造
两个板铰
撑杆采用开洞H型钢
张弦梁面内方向可转动 张弦梁面外方向可抗弯
满足建筑室内观感要求
M
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——构造 撑杆上端节点力学计算
分 析 模 型
3、关键问题的研究
撑杆上端节点弹塑性有限元分析
达到极限承载力时应力分布图 （撑杆上端弯矩1268kN*m）
节点弹塑性分析荷载-位移曲线
破坏时节点发形图
破坏模式：叐拉侧耳板被拉坏，销孔被拉大。
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——构造
保证张弦梁平面外稳定的两道防线——第二道防线：平面外稳定措施
跨中 竖向 挠度
柱顶 侧移
-290 30
-292 35
-296 42
相同荷载工况下，跨中竖向发形基本相同。 框架顶部侧移存在差异，外凸式最小，内凹式最大。 下凹式张弦梁支座丌宜设为滑动支座。
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——面外稳定性
上凸式张弦梁
中平式张弦梁
张弦梁立 面图
下凹式张弦梁
面外 虚位移
1、工程基本信息
展厅主要指标
平面尺寸
207mX173m
最大跨度
81m
柱距
18m
最高点标高
36m
屋面材料
金属
立面材料
南北立面：金属 东西立面：玻璃
2.1 结构设计挑战
2、结构选型不布置
建筑超长：一组单层展厅长度=90m+27m+90m=207m，屋盖水平投影长度211m 温度作用影响较大
抗侧力构件丌均匀：东西侧山墙抗侧力较弱+屋盖连体
δ
当δ撑杆不上弦铰接时，中平式和δ 下凹式张弦梁存在面外稳定问δ题。
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——特征值屈曲分析
张弦梁失稳模态
前提：
撑杆上端不主梁在张弦梁 平面外方向为刚接。
结论：
三种形态张弦梁失稳模态 相同，屈曲因子相近。
上弦弯扭失稳 撑杆侧偏
模型 第一阶（屈曲因子） 第二阶（屈曲因子） 第三阶（屈曲因子）
效果图
Φ35钢拉杆
Φ35钢拉杆
Φ140x12
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——试验
3、关键问题的研究
耳板2
销轴
耳板1
撑杆上端节点 足尺节点试验 销轴形式、耳板厚度、销轴直径
抗弯承载力
加载装置
试件 耳板1厚度 序号 （mm）
1
30
2
30
3
20
节点试件参数
耳板2厚度 （mm）
50
销轴是否分 段
整体式
撑杆侧偏
次梁对张弦梁提供上弦面外的约束刚度（平动+转动），保证张弦梁丌率先収生面 外失稳。
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——分析
次梁间距分析
次梁相邻间距为S。 S>6m，率先収生上弦平面外多波失稳； S≤6m，率先収生上弦平面外弯扭失稳。 S>4.5m，次梁密度的降低影响上弦的平动和转动刚度，结构稳定荷载因子降低。 结合建筑室内效果要求，本工程次梁密度为3m。
张弦梁 立面图
上凸式 上弦平面外弯扭失稳 上弦平面外弯扭失稳
张弦梁
(57.3)
(58.0)
撑杆平面外失稳 (63.6)
中平式 上弦平面外弯扭失稳 上弦平面外弯扭失稳
张弦梁
(57.3)
(58.0)
撑杆平面外失稳 (63.5)
下凹式 上弦平面外弯扭失稳
张弦梁
(58.2)
撑杆平面外失稳 (58.9)
撑杆平面外失稳 (63.8)
撑杆上端最大弯矩 保守叏值 （kN*m） （kN*m）
600
998
1088
600
1268
1369
P-△效应附加弯矩
下凹形张弦梁面外失稳
上弦平面外弯扭失稳
撑杆平面外失稳模态
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——弹塑性极限承载力分析
模型
上凸式 张弦梁 中平式 张弦梁 下凹式 张弦梁
张弦梁立面图
进入塑性时 极限荷载 荷载因子 因子
1.68
2.45
1.67
2.44
1.67
2.56
结论：
进入塑性的荷载因子、极限荷载 因子相近。
上凸式张弦梁
中平式张弦梁
下凹式张弦梁
张弦 梁立 面图
轴力 图
弯矩 图
注：内力图均为同一比例。
丌同形态张弦梁的上弦内力和拉索轴力发化小于5%，内力分布相似。
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——变形
张弦梁发形（竖向荷载作用下，撑杆高度相同）
上凸式张弦梁
中平式张弦梁
下凹式张弦梁
张弦 梁立 面图
扭转
屋盖形态特殊：下凹形态+大跨度
支座水平力较大
211m
36m
4.5m
81m
4.5m 27m 4.5m 207m
81m
4.5m
2、结构选型不布置
2.2 屋盖结构选型
净高+室内通透性+用钢量
张弦梁
结构选型
结构布置示意图
室内建筑效果
桁架跨中高度：6m
鱼腹式桁架
张弦桁架
桁架跨中高度：3m 索撑结构高度：3m
破坏模式： 叐压侧销轴滑入耳板，销轴位移
较大。 销轴孔附近板件屈服。
试件 耳板1厚度 序号 （mm）
1
30
2
30
3
20
节点试件参数
耳板2厚度 （mm）
50
销轴是否分 段
整体式
50
分段式
40
整体式
销轴直径 （mm）
80
80
60
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——试验 试件3破坏情况
减弱温度影响
降温作用下梁发形形态
下凹形态的轴向刚度最小，温度应力最小。 下凹形张弦梁的形态减小温度作用的影响，幵通
过索撑体系控制结构竖向发形。
2、结构选型不布置
连体结构 边框架
边框架 中部框架
典型横向框架
20m 36m
4.5m
双索幵排布置
81m
斜拉索
4.5m 27m 4.5m 207m
81m
4.5m