大跨度张弦桁架结构设计
农展馆项目改造工程大跨度张弦管桁架结构制作方案
农展馆项目改造工程大跨度张弦管桁架结构制作方案编制：审核：批准：钢结构工程集团有限公司二零一年月一、工程概况 (3)二、编制依据 (3)三、材料的选择与控制 (5)1、主材 (5)2、焊材 (5)3、油漆材料 (5)4.材料管理 (6)5、材料的保管 (6)6原材料检验要求 (6)7、材料矫正 (8)四.加工制作 (9)1.钢结构制作重点和技术难点 (9)2、各工序加工要领 (10)2.1放样 (10)2.2 下料 (10)2.3 屋架弦杆的弯圆 (12)2.4 坡口加工的要求 (15)2. 5 圆管桁架组装 (15)2.6 桁架的焊接要求 (20)2.7 桁架预拼装 (28)2.8 管桁架的检验要求 (28)2.9构件的除锈、涂装的要求 (34)2.10 涂装的一般要求 (37)2.11构件标识 (40)3、屋架制作工艺 (41)4、次桁架的制作 (44)5、铸钢节点制作要领 (45)六、钢结构制作、拼装工程质量控制程序 (48)七、构件运输 (49)八、安全生产 (50)一、工程概况农展馆项目屋架结构大跨度张弦管桁架结构，钢结构部分主要由屋架、檩条、水平支撑、抗风桁架等结构组成。
屋架共11榀，每榀屋架跨度为约90米。
工程总量约为1000多吨。
二、编制依据1.钢结构设计规范GB50017-20032.建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-20023.埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB9864.钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件GB/T1228～1231－915.涂装前钢材表面除锈和除锈等级GB89236.《厚度方向性能钢板》GB5313-857.直缝电焊钢管GB/T13793－938.建筑用无缝钢管GB/T8162-19999.高焊接性能和韧性的通用铸钢件DIN17182-199210.碳素结构钢GB/T700-199811.优质碳素结构钢技术条件GB69912.合金结构钢技术条件GB3077-8813.低合金高强度结构钢GB/T1591－199414.焊接用焊条GB133015.碳素钢焊条GB5117－8516.低合金钢焊条 GB5118－8517.《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）18.《熔化焊用钢丝》（GB/T14957-94）19.《气体保护焊用钢丝》（GB/Y14958-94）20.《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》（GB11345-91）21.《涂装前钢材表面腐蚀等级和防锈等级》（GB8923-88）三、材料的选择与控制1、主材钢管结构主要材料为Q345B，预埋件材料为Q235B。
大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工要点分析
大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工要点分析现如今，钢结构已经在建筑领域得到了广泛推广和应用，通过预应力技术，能够有效改善大跨度空间结构刚度，是一种新型的建设体系。
对此，本文首先对预应力大跨度空间钢结构进行了介绍，然后以大道速滑馆为研究对象，对大跨度预应力张弦桁架结构设计施工要点进行了详细探究，以期为类似工程提供借鉴。
标签：大跨度；张弦桁架结构；施工1、引言鋼结构自身稳定性较高，因此在建筑行业中，钢结构的使用十分普遍，钢结构未来的发展也会被人们所重视。
预应力大跨度空间钢结构的运用功能在房屋建设当中具有不可或缺的地位，因此对预应力大跨度空间钢结构施工要点进行详细探究具有十分重要的现实意义。
2、预应力大跨度空间钢结构概述现如今，在大型建筑工程施工中，预应力大跨度空间钢结构十分常见，具有承重性能强、刚度性能好、延伸性好、施工便捷等应用优势。
在以往大型建筑工程施工中，一般采用混凝土结构模式，但是，由于混凝土的结构模式采用单向板结构，因此，混凝土结构会随着空间的跨度增加而使楼板的厚度随之增加，而在工程计划中，所使用的钢筋数量无法满足厚度增加所带来的重量。
因此，在大型建筑工程施工中，可以应用预应力大跨度空间钢结构，这样不仅能够提高施工质量，而且还能够保证施工进度。
3、工程概况大道速滑馆钢主体结构形式为张弦桁架结构形式，张弦桁架与横向联系桁架组成屋盖钢结构系统。
建筑长度约为189.8m、宽度约为109.4m，高度最高为40.28m，最低为25.980m。
屋盖钢结构主要受力结构为张弦桁架通过支座落在混凝土柱顶上，桁架结构为倒置三角形桁架，张弦桁架最大跨度89.4m。
桁架节点一般采用相贯焊接节点、张弦桁架采用预应力索连接节形式。
根据钢结构设计图纸，山墙钢架由弦杆、横杆、撑杆及腹杆构成，钢材截面规格均为矩形管。
钢架与混凝土柱中预埋件焊接形式连接。
4、大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工4.1钢结构吊装张弦桁架吊装方法：主桁架在场外指定区域地面胎架分成三段拼装，拼装好后搭设支撑架将三段桁架合拢成一整榀桁架，穿索张拉至50%，320吨履带吊（主臂工况）双机抬吊挪位安装。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析大跨度钢结构空间管桁架设计是一项复杂的工程，需要考虑多种因素，保证结构的安全性和稳定性。
以下是该设计的要点分析。
1. 跨度和荷载：首先确定钢结构的跨度和荷载。
跨度决定了桁架的尺寸和材料的选择，荷载决定了桁架的强度和稳定性。
需要进行详细的荷载计算，包括静态荷载、动态荷载、风荷载等。
并且要考虑未来可能的荷载增长，确保结构的承载能力。
2. 材料选择：大跨度钢结构空间管桁架常用的材料有钢管和钢板。
在选择材料时，要考虑到材料的强度、稳定性、耐久性和成本等因素。
还要考虑到施工的可行性和工程的可持续性。
3. 结构布局：根据建筑物的功能和设计要求，确定空间管桁架的结构布局。
要考虑到形式的美观性和建筑物的使用需求。
布局还要考虑到结构的稳定性和刚度，以及结构与其他建筑部件的连接方式。
4. 连接方式：连接是整个空间管桁架设计的重要环节。
要选择合适的连接方式，确保连接的稳定性和可靠性。
常用的连接方式有节点连接、焊接、螺栓连接等。
需要进行详细的强度计算和构造设计，确保连接能够承受荷载和变形效应。
5. 构件设计：每个构件的设计都要满足其所承受的荷载要求。
要对构件进行详细的强度计算，包括弯矩、剪力、轴力等。
还要考虑构件的刚度和变形情况，确保结构的整体稳定性。
6. 施工工艺：大跨度钢结构空间管桁架的施工工艺要考虑到结构的复杂性和施工的可行性。
要制定详细的施工方案，包括搭设脚手架、安装吊装设备等。
施工过程中要注意安全措施，保证施工人员的安全。
7. 监测和维护：一旦钢结构空间管桁架建成，就需要对其进行监测和维护。
要定期对结构进行检查，确保结构的稳定性和安全性。
如果发现结构有损坏或变形的情况，要及时修复和加固。
大跨度钢结构空间管桁架设计是一个复杂而重要的工程。
设计过程中需要考虑多种因素，包括跨度、荷载、材料选择、结构布局、连接方式、构件设计、施工工艺、监测和维护等。
只有综合考虑这些要点，才能设计出安全可靠的大跨度钢结构空间管桁架。
大跨度张弦桁架一次张拉及吊装施工工法(国企编制 大量附图)28459
TJGF085-2010大跨度张弦桁架一次张拉及吊装施工工法1XX 2XX1XX 1XX 1XX 1XX 2XX1.前言天津梅江会展中心工程主体钢结构总用钢量约为2.9万t，但钢结构安装工期却仅有75d。
其中主展厅屋盖钢结构采用了大跨度预应力张弦桁架，桁架总长103m，总重量近100t，安装高度近40m，考虑到该工程主展厅跨度大、现场场地限制与土建的穿插配合、以及仅仅8个月的总工期要求，张弦桁架的施工采用“地面散拼成分段，分段组拼成整体通过一次张拉完成后双机抬吊就位”的方法，在22d时间内完成了32榀张弦桁架张拉及吊装施工。
取得了极大的社会效益与经济效益。
本文通过介绍主展厅张弦桁架的拼装、张拉以及双机抬吊等重要工序的施工方法，形成本工法，并为后续类似工程施工提供参考。
2.工法特点2.1 利用地面散拼成分段，分段组拼成整体通过一次张拉完成后双机抬吊就位”的方法大量减少高空作业，增加安全系数，保证钢结构拼装精度，在短时间内完成大面积、大跨度钢结构施工工作。
2.2 采用新的张弦桁架拼装技术，用ansys等软件模拟实际工况，对各种最不利情况进行计算分析，得出分析数据，将数据信息反馈技术应用于施工，并据此检测指导施工，动态修正施工方法保证所有拼装、抬吊、安装、张拉等所有条件均满足规范及设计要求，确保施工安全时效。
图2.2 张弦桁架整体模型施工模拟计算2.3 张弦施工技术是如今钢结构施工的前沿技术，拼装、张拉安装技术充分发挥其时效的功能性，与时俱进。
其施工方法的有用性适应了外部环境的变化，并根据实际情况相应调整施工方法以利钢结构安装技术的生存和发展。
3. 适用范围大跨度场馆桁架结构，超高层建筑加强层桁架，受地形复杂、高空限制等大型钢结构施工。
4 .工艺原理张弦桁架施工技术采用现场散件拼装，在地面卧拼胎架上分段拼装之后倒运至安装位置，上高拼胎架上组拼成正榀桁架，在地面拼装完单榀张弦桁架后，一次张拉到位，然后把张弦桁架吊装到柱顶就位，此时桁架支座允许滑移，安装完次桁架和屋面结构后，固定桁架支座，并对张弦桁架的上弦变形进行监测张拉后再整体吊装。
基于三维扫描技术的大跨度张弦桁架结构双组同步张拉施工工法(2)
基于三维扫描技术的大跨度张弦桁架结构双组同步张拉施工工法基于三维扫描技术的大跨度张弦桁架结构双组同步张拉施工工法一、前言近年来，随着建筑结构的大跨度化趋势，传统的建筑施工方法已不能满足需求。
对于大跨度张弦桁架结构的施工，需要使用高度精确且经济高效的工法。
基于三维扫描技术的大跨度张弦桁架结构双组同步张拉施工工法，正是为了解决这一难题而提出的创新施工方法。
二、工法特点该工法具有以下特点：1. 通过三维扫描技术获取结构实际尺寸并建立精确的数字模型，实现对施工过程的精确控制。
2. 采用双组同步张拉工法，提高施工效率，同时确保结构受力平衡。
3. 工法灵活可调，适应不同形状和跨度的张弦桁架结构。
4. 采用先张拉再固定的工艺，避免因施工误差导致的结构变形和受力不均。
三、适应范围该工法适用于大跨度张弦桁架结构的施工，特别适合于要求结构精度高、施工周期短、工艺要求严格的工程项目。
四、工艺原理通过三维扫描技术获取实际结构的尺寸和形状，建立数字模型后，根据施工工艺步骤进行施工。
首先进行预张拉，然后进行双组同步张拉，通过对张拉力的控制和调整，使结构实现受力平衡，最后再进行固定。
五、施工工艺1. 进行三维扫描，获取结构的实际尺寸和形状。
2. 建立数字模型并进行模拟分析，确定预张拉力和张拉顺序。
3. 进行预张拉，根据设计要求对结构进行初步调整。
4. 进行双组同步张拉，通过对张拉力的控制和调整，使结构实现受力平衡。
5. 进行最终固定，确保结构稳定受力。
六、劳动组织在施工过程中，需要有专业人员进行三维扫描、张拉、固定等工作，同时需要合理安排劳动力，确保施工工期和质量。
七、机具设备1. 三维扫描仪：用于获取结构实际尺寸和形状。
2. 张拉设备：用于进行预张拉和双组同步张拉。
3. 固定设备：用于最终固定结构。
八、质量控制通过三维扫描技术获取实际尺寸和形状后，可以与设计模型进行比对，确保施工过程中的精度和准确性。
同时，在张拉和固定过程中，需要进行力学性能测试，确保结构达到设计要求。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析大跨度钢结构空间管桁架是一种常用于大跨度空间结构的主要结构形式，其设计极为复杂，需要考虑诸多因素。
本文将对大跨度钢结构空间管桁架的设计要点进行分析，以便工程师和设计师更好地理解和应用这一结构形式。
一、荷载分析在设计大跨度钢结构空间管桁架时，首先需要对结构所受荷载进行分析。
这些荷载包括静载荷和动载荷，如自重、风荷载、雪荷载、地震荷载等。
在设计过程中，需要充分考虑各种荷载的作用，以确保结构的安全性和稳定性。
静载荷通常由结构自重和附加荷载组成，而动载荷则包括风荷载、雪荷载和地震荷载等，这些荷载的大小和作用方式对结构的设计都有重要影响。
二、结构形式选择钢结构空间管桁架可以采用各种不同的结构形式，如平面桁架、空间桁架、曲面桁架等。
在设计时需要充分考虑结构所处的环境和功能需求，选择最适合的结构形式。
一般来说，大跨度空间管桁架适合采用曲面结构形式，这样可以更好地适应外部荷载的作用，并且能够提供更大的空间利用效率。
而在选择结构形式时，还需要考虑材料的可获性、加工制造的工艺技术和易于维护等因素。
三、材料选择在大跨度钢结构空间管桁架设计中，材料的选择是至关重要的。
一般来说，钢材是最常用的结构材料，因为它具有较高的抗压、抗拉和抗弯强度，并且具有良好的可塑性和施工性能。
对于有些场合，还可以考虑使用碳纤维等新型结构材料，以提高结构的性能和使用寿命。
在材料选择时，需要充分考虑材料的物理力学性能、腐蚀抗性、消防性能等因素。
四、构造形式设计大跨度钢结构空间管桁架的构造形式设计需要考虑很多因素，比如结构的整体稳定性、承载能力、连接方式、防腐蚀措施、维护便利性等。
一般来说，结构的构造形式应符合规范的要求，可采用焊接、螺栓连接、铆接等方式，以确保结构的稳定性和安全性。
还需要考虑结构的防腐蚀措施，一般采用涂漆、镀锌等方式保护结构，延长其使用寿命。
五、节点设计节点是大跨度钢结构空间管桁架的关键部位，其设计直接关系到结构的整体性能。
采用多向张弦梁结构的大型桁架桥设计与分析
采用多向张弦梁结构的大型桁架桥设计与分析设计与分析多向张弦梁结构的大型桁架桥大型桁架桥是现代桥梁工程中常见的一类结构，采用多向张弦梁结构的大型桁架桥在工程领域具有广泛的应用。
本文将对该类型桥梁的设计与分析进行详细介绍。
1. 多向张弦梁结构的特点多向张弦梁结构是大型桁架桥的一种常用设计形式，具有以下特点：- 结构强度高：多向张弦梁结构可以均匀分布桥面荷载，提高整体结构的承载能力。
- 施工便利：多向张弦梁结构采用预制构件进行装配，施工过程简便，工期可控。
- 经济高效：多向张弦梁结构设计合理，材料利用率高，成本相对较低。
2. 桁架桥的设计步骤大型桁架桥设计包括以下步骤：- 确定设计要求：包括桥梁跨度、荷载标准、设计寿命等。
- 绘制示意图：根据设计要求，绘制桥梁的示意图，确定桁架结构的形式。
- 计算荷载：根据路况和使用情况，计算桥梁的不同荷载情况，包括静荷载、动荷载等。
- 选择材料：根据设计要求和桥梁荷载情况，选择适合的材料，包括钢材、混凝土等。
- 结构设计：根据选定的材料和荷载情况，进行桁架结构的设计，确定各个构件的尺寸和布置。
- 分析模型：根据设计，建立桥梁的有限元分析模型，进行桥梁承载力、刚度等参数的分析。
- 结构优化：根据分析结果，对桥梁结构进行进一步的优化，优化设计参数，满足强度和刚度等要求。
- 考虑实际施工条件：考虑桥梁在施工过程中可能遇到的问题，进行设计上的改进。
3. 分析桥梁的静荷载静荷载是桥梁设计中的关键参数之一，包括自重荷载、活载和温度荷载等。
桥梁的承载性能需满足静荷载的要求。
具体的静荷载分析可采用有限元方法进行。
首先，将桥梁分割为有限数量的节点和单元，并根据节点和单元的特性建立数学模型。
然后，通过应力分析和变形分析得出桥梁结构在静荷载作用下的应力分布和变形情况。
最后，根据分析结果检查桥梁结构是否满足设计强度和稳定性等要求。
4. 桥梁的动力分析除了静荷载，桥梁还需要考虑动荷载的作用。
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。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析大跨度钢结构空间管桁架是一种广泛应用于大型建筑工程中的结构形式。
它具有结构安全、稳定性能好、施工简单、经济高效等优点。
以下是对大跨度钢结构空间管桁架设计要点的分析。
1. 整体布局设计要合理。
大跨度钢结构空间管桁架通常由主梁、副梁和吊杆组成，其整体布局设计要考虑建筑空间、荷载传递等因素。
在布置过程中要尽量简洁、合理，避免出现冲突、重叠或遮挡等问题，确保整体结构的稳定性和安全性。
2. 主梁的选型要合理。
主梁是大跨度钢结构空间管桁架中负责承担主要荷载的关键构件，其选型要根据实际工程的要求确定。
主梁的截面形式应尽量采用具有较高强度和刚度的型钢材料，以满足荷载要求，并且在能够满足强度和刚度的前提下，尽量减小截面尺寸，以降低结构自重。
3. 副梁的布置要合理。
副梁是指相对于主梁而言，起次要支撑作用的梁，通常布置在主梁两侧。
副梁的选型和布置要根据实际荷载和空间要求确定，同时要充分考虑副梁与主梁的连接方式和刚度要求，确保整个结构的稳定性。
4. 吊杆的设计要合理。
吊杆是大跨度钢结构空间管桁架中负责承载水平及垂直荷载的重要构件，常用于桁架的吊杆系统和支撑系统中。
吊杆的设计要合理确定材料的选择、直径、长度和数量等参数，同时要根据实际需要考虑吊杆与主梁、副梁的连接方式和节点处理方式。
5. 节点的设计要精确。
节点是大跨度钢结构空间管桁架中连接各构件的重要部位，对结构的稳定性和整体性起着至关重要的作用。
节点的设计要精确确定节点类型、强度和刚度要求，确保节点的传力能力和连接的可靠性。
6. 动力分析和抗震设计要充分考虑。
由于大跨度钢结构空间管桁架常用于大型建筑工程中，其安全性和稳定性要求较高。
在设计过程中要充分考虑结构的动力分析和抗震设计，合理确定结构的固有周期和抗震措施，保证结构的抗震安全性。
7. 施工工艺要合理可行。
大跨度钢结构空间管桁架的施工工艺直接影响工程的进度和质量。
在设计过程中要考虑施工工艺的合理性和可行性，确保结构的施工能够顺利进行。
采用多向张弦梁结构的大跨度桥梁设计技术
采用多向张弦梁结构的大跨度桥梁设计技术大跨度桥梁是现代城市发展进程中必不可少的交通基础设施之一，随着城市化进程的加速，对于大跨度桥梁设计技术的需求也日益增加。
在大跨度桥梁的设计中，采用多向张弦梁结构能够有效地提高桥梁的承载能力，增强抗震性能，并减少桥梁自重。
在大跨度桥梁的设计中，多向张弦梁结构是一种常用的结构形式。
它是由一组主梁和多个倾斜的张弦组成的，通过张弦的张拉力传递桥梁的荷载。
多向张弦梁结构能够充分利用张弦的受拉性能，使桥梁具有较高的承载能力。
同时，多向张弦梁结构还能够增强桥梁的抗震性能，因为张弦能够分担地震作用引起的桥梁变形和反力。
在进行大跨度桥梁设计时，有几个关键的方面需要考虑。
首先，需要确定桥梁的跨度大小和布置形式。
大跨度桥梁的跨度可以根据实际需要进行确定，通常可以通过地形地貌、交通需求和施工条件等因素综合考虑，选择最适合的跨度。
在多向张弦梁结构中，桥梁的布置形式应考虑主梁和张弦的布置位置，以及其相互之间的关系。
其次，需要进行桥梁的结构分析和计算。
在大跨度桥梁设计中，结构分析和计算是必不可少的环节。
通过有限元分析等方法，可以评估桥梁在不同工况下的应力变形情况，并进行结构安全评估。
在多向张弦梁结构中，需要确定主梁和张弦的截面形状和尺寸，以及张弦的张拉力大小，来满足结构的承载能力要求。
另外，大跨度桥梁的抗震性能也是设计中需要重视的方面。
抗震性能是指桥梁在地震作用下的变形和反力大小。
采用多向张弦梁结构可以提高桥梁的抗震性能，因为张弦能够吸收并分担地震作用引起的力和变形。
在设计过程中，需要进行地震响应分析，根据地震参数和桥梁的结构特性，来评估桥梁的抗震性能，并进行相应的优化。
此外，大跨度桥梁的自重也是需要考虑的因素之一。
自重是指桥梁自身的重量，对于大跨度桥梁来说，自重可能会影响桥梁的承载能力。
采用多向张弦梁结构可以减少桥梁的自重，因为张弦能够分担部分桥梁的自重。
在设计中，需要合理选择张弦的数量、张拉力大小和主梁的截面形状和尺寸，以减少桥梁的自重。
张弦梁桁架结构在建筑设计中的应用
张弦梁桁架结构在建筑设计中的应用张弦梁桁架结构是一种在建筑设计中广泛应用的结构形式，其独特的优势使其成为现代建筑设计中的重要元素。
本文将探讨张弦梁桁架结构的定义、特点、应用场景以及具体案例，旨在展示其在建筑设计中的重要地位及其创造的美学效果。
一、张弦梁桁架结构的定义和特点张弦梁桁架结构是指由张弦形态的斜撑构成的桁架结构。
其特点在于具有较高的强度、刚度和稳定性，可以实现大跨度的自由空间，同时在视觉上呈现出轻盈、流畅的美感。
张弦梁桁架结构常常采用钢材、铝合金等优质材料制造，并常常与玻璃、混凝土等其他材料结合，形成有机的整体。
二、张弦梁桁架结构的应用场景张弦梁桁架结构的应用广泛，下面将从建筑设计中的不同场景来阐述其具体应用。
1.体育场馆和会展中心体育场馆和会展中心需要具备宽敞的空间和良好的视线效果，张弦梁桁架结构因其大跨度和刚性特点而成为首选。
优雅的设计使得观众可以方便地观赛或参加展览活动，而不会受到结构的干扰。
2.机场和车站机场和车站作为城市门户，要求具备舒适、开敞和现代感的设计。
张弦梁桁架结构可以为其带来轻盈的外观，并在没有阻隔的情况下提供大空间，使旅客可以流畅通行。
3.剧院和音乐厅剧院和音乐厅需要具备良好的声学效果和观众舒适感。
张弦梁桁架结构在这些场所中的应用能够实现大跨度的吊顶设计，使声音能够均匀地传播，并降低杂音。
同时，观众可以在无遮挡的情况下享受演出。
4.桥梁和步行街张弦梁桁架结构不仅可以用于建筑设计，也可以用于桥梁和步行街的建设。
在这些场景下，桁架结构可以支撑大跨度的桥梁或天蓬，为行人提供充足的空间，并结合现代设计元素，增加了城市的美感。
三、案例展示1.杜拜国际会议中心杜拜国际会议中心是一个大型的会展中心，采用了张弦梁桁架结构。
整个建筑的外观像一片轻盈的帆船，充满动感和现代风格。
巨大的空间和无柱设计为展览和会议提供了理想的环境，同时也为参观者创造了良好的视觉体验。
2.奥兰多国际机场奥兰多国际机场的主候机楼采用了张弦梁桁架结构，以实现大跨度的设计。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架是一种常见的轻型钢结构系统，被广泛应用于体育馆、展览馆、航空航天建筑等大跨度空间结构中。
其设计要点主要包括结构形式选择、杆件选型、节点设计和施工工艺。
在大跨度钢结构空间管桁架的设计中，需要根据实际情况选择合适的结构形式。
常见的结构形式包括平面网格结构、空心球面结构、球面网格结构等。
不同的结构形式具有不同的力学特性和美学效果，因此需要根据具体的功能要求和空间形态选择最合适的结构形式。
在大跨度钢结构空间管桁架的设计中，需要合理选取杆件的截面形状和尺寸。
一般而言，空间管桁架的杆件可以采用圆形、方形、矩形等截面形状，同时也可以根据结构需要采用不同尺寸的杆件。
选取合适的截面形状和尺寸可以有效地提高结构的刚度和强度，并降低结构的自重。
在大跨度钢结构空间管桁架的设计中，需要合理设计节点连接。
节点连接是整个空间桁架结构的关键部分，直接影响到结构的整体性能。
合理的节点设计应该考虑到节点的刚度、强度和耐久性，确保节点连接的稳定性和可靠性。
常见的节点连接方式包括焊接、螺栓连接和套筒连接等，设计时需要根据具体情况选择最合适的连接方式。
在大跨度钢结构空间管桁架的施工中，需要采取合适的施工工艺。
由于大跨度钢结构空间管桁架具有杆件数量多、节点连接复杂等特点，因此在施工中需要注意组装顺序、安装方法和工艺控制等问题。
合理的施工工艺可以提高施工效率，保证施工质量。
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
张弦梁结构在大跨度桥梁设计中的应用案例
张弦梁结构在大跨度桥梁设计中的应用案例在大跨度桥梁设计中，张弦梁结构是一种常见且被广泛应用的桥梁结构形式。
本文将通过介绍几个具体的张弦梁结构应用案例，探讨其在大跨度桥梁设计中的优势和应用情况。
第一个案例是中国的温州湾大桥。
温州湾大桥是一座全长约36.58公里的大跨度跨海铁路桥梁，采用了张弦梁结构。
该桥梁的设计通过合理配置张弦梁，实现了高效的承载能力和稳定性，成功解决了大跨度跨海桥梁所面临的挑战。
同时，张弦梁结构的设计也使得桥梁具有良好的抗风性能，确保了桥梁在恶劣天气条件下的安全性。
第二个案例是美国的金门大桥。
金门大桥是旧金山湾区标志性的大跨度桥梁，也是典型的张弦梁结构。
该桥梁的设计采用了悬臂式张弦梁结构，并且在施工过程中采用了拱形主塔来支撑悬臂桥梁的构造。
这种设计方案不仅保证了桥梁的稳定性和安全性，还增加了桥梁的美观性和风景价值。
金门大桥的成功应用证明了张弦梁结构在大跨度桥梁设计中的可行性和优势。
第三个案例是德国的米斯堡大桥。
米斯堡大桥是一座横跨莱茵河的斜拉桥，也采用了张弦梁结构。
该桥梁设计的一个显著特点是，它的张弦梁采用了混凝土材料，而不是传统的钢材。
这种设计方案不仅提高了桥梁的耐久性和抗腐蚀性，还降低了桥梁的维护成本。
米斯堡大桥的成功应用表明了张弦梁结构的创新和多样化应用，在大跨度桥梁设计中具有重要的意义。
以上三个案例展示了张弦梁结构在大跨度桥梁设计中的应用情况和优势。
张弦梁结构具有以下几个重要特点，使其成为大跨度桥梁设计的理想选择。
首先，张弦梁结构通过合理配置梁体材料和形状，能够实现较大的梁体刚度和承载能力。
这使得大跨度桥梁在受到车流、风力等外部因素作用时能够保持稳定，并且具有较高的使用寿命。
其次，张弦梁结构的施工相对简单，且工期较短。
这是因为张弦梁结构可以进行预制和模块化设计，可以在工厂中进行部分组装，然后通过吊装等方式进行安装。
这样既降低了施工风险，又能够节省人力和时间成本。
第三，张弦梁结构具有较好的经济性。
张弦梁多层空间结构的设计与应用
张弦梁多层空间结构的设计与应用1. 引言张弦梁多层空间结构是一种基于张弦梁原理构建的多层桁架结构。
它具有较高的抗震性能、较大的跨度和空间承载能力，适用于广泛的建筑领域。
本文将探讨张弦梁多层空间结构的设计原理、应用领域和优势。
2. 设计原理张弦梁多层空间结构的设计原理基于张弦梁的力学特性。
张弦梁是指由柔性材料制成的梁，其两端拉伸后呈弦状，中间依托于张弦的张力支撑结构。
通过调整张弦梁的参数，如张弦的材料、形状和张力大小，可以实现多层空间结构的稳定和均衡。
3. 设计步骤设计张弦梁多层空间结构的步骤如下：(1) 确定设计目标：包括跨度、承载能力、抗震性能等。
(2) 建立模型：选择合适的张弦梁模型进行结构分析和设计。
(3) 设计参数：确定张弦的材料、形状、张力等参数，根据设计目标进行优化。
(4) 结构分析：使用结构分析软件进行力学分析，验证设计的稳定性和可行性。
(5) 结构优化：根据结构分析结果进行调整和优化，提升结构的性能和效率。
(6) 结构施工：根据设计结果进行施工，确保结构的安全和稳定性。
4. 应用领域张弦梁多层空间结构具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：(1) 体育馆和展览中心：张弦梁多层空间结构可以实现大跨度的覆盖，适用于体育馆、展览中心等大型建筑。
(2) 车站和机场：张弦梁多层空间结构可以实现宽敞的室内空间，适用于车站、机场等交通枢纽。
(3) 商业中心和办公楼：张弦梁多层空间结构可以实现开放的办公空间，适用于商业中心和办公楼。
(4) 公共设施和文化建筑：张弦梁多层空间结构的美观和独特性适用于公共设施和文化建筑。
(5) 住宅建筑和别墅：张弦梁多层空间结构可以实现多层住宅的设计，为人们提供舒适的居住环境。
5. 优势与挑战张弦梁多层空间结构具有以下优势：(1) 高度稳定性：张弦梁多层空间结构的张弦支撑原理使结构具有较高的稳定性和抗震性能。
(2) 大跨度设计：张弦梁多层空间结构可以实现大跨度的设计，减少了内部支撑的需求。
大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法
大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法一、前言：大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法是一种应用广泛的屋盖结构施工方法，它以张拉预应力杆件为主要支撑，在实际工程中具有一定的特点和适应范围。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
二、工法特点：大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法的特点主要包括：1.结构轻巧：采用钢材和预应力杆件作为主要构件，结构重量轻，减小了基础的承载压力，降低了地基的要求。
2. 施工效率高：采用模块化施工工艺，预制构件，现场安装，施工周期短，能够快速完成工程，提高了施工效率。
3. 空间利用率高：张弦桁架屋盖结构能够在没有中间支撑柱的情况下覆盖大跨度空间，将空间利用到极致。
4. 结构稳定可靠：采用张拉预应力杆件对结构进行支撑，能够有效控制结构的变形，提高结构的稳定性和可靠性。
5. 施工成本低：大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法具有材料节约、施工周期短、人力成本低等特点，能够有效降低工程的施工成本。
三、适应范围：大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法适用于大型体育场馆、展览中心、机场航站楼等需要大跨度空间的建筑项目。
它能够满足对空间利用率、结构稳定性和施工效率的要求，并可以根据实际需要进行灵活设计和施工。
四、工艺原理：大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法的实施与实际工程之间有着密切联系。
在施工过程中，采取一系列的技术措施来保证工程的稳定和成效。
首先，根据结构设计图纸确定各个节点的位置和形状；然后，进行预制构件的制作和加工；最后，在现场进行构件的安装和调整，同时进行张拉预应力杆件的拉力控制，以保证结构的稳定性和完整性。
五、施工工艺：大跨度张弦桁架屋盖结构施工工艺包括以下几个阶段：1. 地基处理：根据土壤情况，进行地基的加固和处理，保证地基的承载能力。
2. 模块化制作：对桁架结构的构件进行模块化制作，包括钢材切割和焊接、预应力杆件的安装等。
张弦桁架结构稳定性分析
张弦桁架结构稳定性分析摘要：大跨度张弦桁架结构作为一种新型的预应力钢结构形式，由于其优良的空间性能和其在大跨方面的优越性，特别适合在大跨甚至超大跨结构中应用。
本文主要分析了对张弦桁架结构的构件的局部稳定和张弦桁架结构的平面外整体稳定进行分析，以期促进大跨度空间结构设计。
关键词：大跨度，张弦桁架结构，稳定性1引言在工程中，张弦桁架结构的跨度一般较大，在结构的初始态，对下弦索内施加预应力，使结构具有整体向上的起拱，荷载态时，外荷载的施加使结构产生向下的挠度，当起拱值或挠度过大时，整个结构可能会因为位移过大而出现平面内或平面外的失稳现象。
另外，受荷的张弦桁架结构，一般上弦承受较大压力，而下弦索内承受较大的拉力，它们作为单个的构件，可能由于承受的压力过大而导致平面内和平面外的失稳[1,2]。
现有规范对张弦桁架结构的稳定性没有明确的规定。
故本章根据现有规范和钢结构稳定理论对张弦桁架结构的稳定性进行分析。
张弦桁架结构的稳定性问题有两类，其一是局部稳定性问题，包括结构中上弦构件、撑杆和下弦索的稳定性问题：其二是整体稳定性问题，包括张弦桁架结构的平面内稳定和平面外稳定问题。
2局部稳定性分析张弦桁架结构局部稳定性包括上弦构件、撑杆和下弦索的局部稳定性[3]。
2.1上弦构件的稳定性张弦桁架结构上弦由空间桁架构成。
桁架梁的每个杆件都可看做两端铰接的二力杆，荷载作用下，桁架梁的跨中处上弦杆和支座处下弦杆受较大压力；当结构下弦索内预应力很大时，结构空间桁架梁的下弦杆承受较大压力，由此可见，无论是上弦杆还是下弦杆，都会因为轴力过大而屈曲。
2.2索的稳定性（1）平面内稳定。
张弦桁架结构的下部悬索是受拉构件，如果在外荷载作用下出现受压趋势时就会松弛，称为索的平面内失稳。
由于张弦桁架结构的结构特点，为了形成结构的自平衡体系，索内已经预先施加了预拉力，同时在竖向荷载作用下下弦索也会受到较大的拉力，这使得下弦索总处于受拉状态，从而保证了索的平面内稳定。
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。
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大跨度张弦桁架结构设计
发表时间：2017-11-20T14:07:33.213Z 来源：《防护工程》2017年第18期作者：李钊
[导读] 随着我国社会经济的快速发展，建筑行业也有了突飞猛进的发展，越来越多的高层、大跨度工程拔地而起。
摘要：张弦桁架在当前的大跨度建筑工程中得到了广泛的应用，越来越多的研究者开始对该结构进行深入研究。
本文以某市的会展中心为例，针对该建筑的张弦桁架结构进行全面分析与了解，从多个方面分析建立相应模型，最终对该结构合理的设计。
本文就大跨度张弦桁架结构的设计进行全面分析，以供参考。
关键词：张弦桁架；结构设计；大跨度建筑
一、前言
随着我国社会经济的快速发展，建筑行业也有了突飞猛进的发展，越来越多的高层、大跨度工程拔地而起。
在大跨度建筑工程建设过程中，施工人员一般都会采用张弦桁架结构来进行施工，使其在经济、美观的基础上达到质量要求。
张弦桁架结构是近年来引进我国的一种新型结构，并且通过该结构已建立了多座建筑物。
张弦桁架结构是一种独特的空间结构形式,它是“通过对弦进行张拉,以及将撑杆与梁按实际造型需求进行组合”,即基于结构的受力特性进行构造。
这种自平衡结构体系既能尽量利用拱型结构受力特性,又能充分发挥索抗拉强度较高这一优点。
具有使结构受力更合理、刚度更大等特点,可实现跨越更大跨度的目标,这种结构体系在国内外得到了广泛的应用。
某市会展中心是采用张弦桁架结构建造而成的多跨度建筑工程，本文对此进行全面的分析。
某会展中心的主桁架上部是一个倒三角的立体钢管桁架，而其下部则是一根张拉钢索。
其中采用俯瞰将其连接，从而形成了一个张弦桁架结构。
这一结构的两端主要放在混凝土结构上，该结构的总体形象为鱼腹状。
在安装的过程中，我们需要杆状的盖度为40m。
在对其安装过程中由于建筑工程的混凝土工程已经竣工，因此我们不能够将大型机械设备引进进行施工，为了按期完成工程，我们必须要制定合适的安装方案。
对该建筑工程进行全面分析之后，工程师们决定采用在地面拼接主桁架，然后连接节点，最后再将整个结构平行移动到需要施工的部位，因为这种方法能够有效的提高施工进度与工作效率。
在安装的过程中，我们需要按照工程的施工特点将其分为东西两个部位进行安装。
二、模型的建立与对比
1、恒载标准值的分析
在实际工作中，工程师过着施工人员需要对工程的恒载标准值进行全面分析，其中屋面板的恒载标准值为0.5kN/m2，工程中设备的恒载标准值为0.3kN/m2，檩条以及水平支撑的恒载标准值为0.4kN/m2，桁架的自重达到0.6kN/m2。
2、建立并分析模型
通过对上述数据进行分析，结果发现在对建筑工程进行设计的过程中，我们可以不讲几何非线性因素考虑在其中，这就简化了工程的设计，提高了设计的合理性。
为了对大跨度建筑工程进行合理的分析，我们需要将建筑的矢跨比、拉索数量以及预应力度进行合理分析，然后建立相应的模型，从而张弦桁架结构进行计算与分析。
在对三种模型进行计算的过程中，设计人员需要将模型的设计荷载以及外力风的作用考虑在其中，然后以这两个因素来计算出桁架的变形量极其受力情况。
通过极端结果分析，大跨度建筑张弦桁架结构的杆件内力分布情况、位移情况以及用钢量主要取决于建筑的矢高，也就是说，矢跨比是大跨度建筑张弦桁架结构的重要影响因素。
结构的矢跨比一般会控制在10~15之间，这样才能够保证其合理性。
另外，在对结构进行设计的过程中，结构杆件的截面面积直接取决于拉索的数量，而这也就决定了钢材的用量。
三、大跨度建筑工程的设计方案
在设计过程中，设计者可以根据我国钢结构的设计要求以及现行的规范来进行设计，并且还可以将外界的影响因素考虑在其中。
另外，还需要对钢件的截面面积、拉索的适量进行进一步分析，从而建立一个模型，并对其进行全面分析。
四、预应力张拉方案确定
张弦桁架有2种张拉方案：
（1）胎架一次张拉法：张弦桁架在拼装胎架上一次张拉到位，在温度缝间所有张弦桁架、檩条和支撑拼装成整体单元后，如张弦桁架跨中标高有偏差做局部张拉调整。
局部张弦桁架索力的调整对与其相邻桁架的索力和控制点位移有一定的影响，但在各榀张弦桁架控制点位移偏差不大的前提下做局部调整是可行的。
（2）二次张拉法：预应力张拉分2次完成，第1次张拉在拼装胎架上，第2次张拉在温度缝间的所有张弦桁架及檩条和支撑拼装成整体单元后实施。
二次张拉阶段由于结构已形成空间整体，对其某一榀张弦桁架张拉时，对相邻张弦桁架的索力、控制点位移有明显影响，施工中同时张拉所有张弦桁架难以实现，所以二次张拉时很难控制张弦桁架的索力与跨中竖向位移。
五、大跨度预应力张弦桁架的吊装
张弦桁架在胎架上张拉完成后，已经形成一个整体结构。
理论上，起吊吊点可以在结构任意位置设置。
但是，作为柔性结构形式，并结合结构设计方法以及不同的施工方案等因素，吊点位置的设置是很关键的。
吊点一般选择在桁架的节点，在选择吊点时应满足下列条件：桁架的各杆件，特别是吊点附近杆件的轴力不超过允许值，以最大值不超过相应杆件抗拉（压）强度为原则；吊索与水平线夹角不宜太小，一般以60°左右为宜。
根据吊装方案，起吊时在桁架端部上弦节点设置钢梁，采用四根固定长度的钢绳平稳起吊。
该种状态除端部直腹杆受力状态与平放状态不一致外，其它条件都是一样的，因此，不会引起索力变小，可以保证索的平面外稳定。
在起吊时，动力系数的作用相当于在桁架上施加了额外的竖向力，因此也只会使索力增大。
六、屋盖的整体安装施工
（1）高空拼装法。
桁架分段吊装y高空原位拼装y支架卸载（被动施加预应力）或高空张拉y（补充张拉）。
这是一种常规的方案。
此法在结构跨度不大的情况下应用效果较好。
起重机跨外开行吊装，张弦桁架高空张拉，可与下部土建施工同步进行。
（2）吊装（滑移）法。
单榀张弦桁架胎架拼装y张拉y吊装y区段拼装y（滑移）y整体拼装y（张拉）。
其施工步骤为：a.在地面搭设水平胎架，将张弦桁架分段按设计要求进行焊接拼装，并保证其几何尺寸精度；b.将拉索置于张弦桁架下放空间中，两头套入管节点，采用千斤顶预紧、就位；c.在张弦桁架两端设置千斤顶逐步张拉；d.采用两台大型起重机起吊张弦桁架至安装高度，安放于边节间位置；e.张弦桁架之间通过檩条、支撑等杆件组成稳定体系后，区段整体水平滑移就位。
七、结语
由于本工程建设工期紧张，在选定了本工程结构体系后，虽然结构分析结果表明该结构是合理、可靠的，但在结构体系的优化设计上未能作深入研究.为此，根据已有的一些研究成果，建议对矢跨比~截面选择~腹杆数量和节点设计等几个方面作进一步的探讨，以推动大跨度张弦结构体系的应用与发展。
参考文献：
[1]陈荣毅等.大跨度预应力张弦桁架结构的设计与分析[J].空间结构，2003年。
[2]张磊.跨度张弦桁架结构施工过程优化研究[D].河北工业大学，2011年6月。
[3]陈荣毅等.大跨度预应力张弦桁架的吊装[J].空间结构，2003年。
[4]徐晓兵，苏波，马春艳.大跨度张弦桁架结构的施工模拟研究[J].四川建筑科学研究，2013（02）.。