张弦桁架介绍

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张弦梁结构的简介与应用领域

张弦梁结构的简介与应用领域

张弦梁结构的简介与应用领域张弦梁结构是一种常见的结构形式,广泛应用于建筑、桥梁、航空航天等领域。

它采用张力杆件和弦杆件相互协调配合,能够充分发挥杆件的力学性能,具有结构简单、刚度大、稳定性好等优点。

下面将从张弦梁结构的构造特点、力学原理以及应用领域等方面进行介绍。

一、构造特点1. 张弦梁结构采用张力杆件和弦杆件构成的三角形框架结构,弦杆经过受力分析确定处于受拉状态,力的作用方向沿着杆件的轴线方向。

2. 梁体通常由竖直放置的张弦杆件和水平放置的弦杆件组成,张弦杆件使梁体保持一定的刚度,弦杆件则负责承载外部荷载。

3. 张弦梁结构具有明显的自重,使得结构能够承受外部荷载并能够保持稳定。

二、力学原理1. 高刚度:张弦梁结构通过张力杆件使得结构具有较高的刚度,能够承受较大的荷载和外部力的作用,保持结构的稳定性。

2. 三角形框架:张弦梁结构中的三角形框架具有良好的刚度和稳定性,能够有效地将力传递到支撑结构上,使结构整体稳定。

3. 分力平衡:张弦梁结构中的梁体由张力杆件和弦杆件组成,通过力的平衡使得杆件处于受拉状态,从而保证结构的安全性。

三、应用领域1. 建筑领域:张弦梁结构广泛应用于各类建筑物的横梁、屋顶框架和大跨度建筑物的支撑结构等。

由于其结构简单、刚度大、施工快捷等优点,能够满足建筑物对强度和稳定性的要求。

2. 桥梁领域:张弦梁结构被广泛应用于桥梁的主梁和悬索桥等。

其具有较高的刚度和稳定性,能够承受车辆荷载并保持桥梁的稳定。

3. 航空航天领域:张弦梁结构也常用于航空航天器的外壳结构和机翼等部件。

由于其刚度大、密度低的特点,能够满足航空器对轻质、高强度结构的要求。

4. 体育场馆领域:张弦梁结构也常被应用于体育场馆的顶棚结构和悬挑结构等。

其结构简单、刚度大、施工快捷的特点能够满足大跨度体育场馆的建设需求。

综上所述,张弦梁结构作为一种常见的结构形式,在建筑、桥梁、航空航天、体育场馆等各个领域都有广泛的应用。

其结构简单、刚度大、稳定性好等优点使其成为一种重要的结构形式,为各类工程项目的设计和施工提供了可靠的支持。

大跨度张弦桁架自振特性参数分析

大跨度张弦桁架自振特性参数分析

V〇1.43,N〇.5 (T l»i 第43卷第5 期May, 2017____________________________Sichuan Building Materials________________________2017 年5 月大跨度张弦枏架自振特性参数分析张国明1,梁令枝2,徐忠根3,陈荣毅4(1.广东省重工建筑设计院有限公司,广东广州氕〇670;2.广州市建筑工程职业学校,广东广州510403;3.广州大学土木工程学院,广东广州510006;4.广州市重点公共建设项目管理办公室,广东广州510006)摘要:本文以广州会展126.6 m张弦桁架为工程背景,利 用ANSYS的Block Lanczos法,分析了张弦桁架的自振特性6针对不同的矢跨比、垂跨比、撑杆数量及布置等变化参数进行了大量分析,得出各参数对张弦桁架结构自振特性的影响规律。

关键词:大跨度;张弦桁架;自振特性;有限元分析中图分类号:TU399 文献标志码:B文章编号:1672 - 4011 (2017) 05 - 0046 - 02DOI:10. 3969/j. issn. 1672 -4011. 2017. 05. 0023〇前言张弦桁架结构[1] (Truss String Structure,简称TSS)是日 本大学M. Saitoh(斋腾公男教授)在20世纪80年代初首先 提出的,他对这种结构给出的定义%是:“用撑杆连接抗弯 受压构件和抗拉构件而形成的自平衡体系%根据抗压弯构 件的不同,张弦结构可分为张弦梁结构(B S S)和张弦桁架结 构(TSS)。

根据单榀的不同布置方式,张弦结构可以分为以下六类:单向张弦结构、折线型张弦梁结构、双向张弦梁结构、多 向张弦梁结构、辐射式张弦梁结构、张悬穹顶。

张弦结构与 轻型屋面材料,尤其是膜材料的结合应用,可以使屋面结构 的自重大幅度降低,用钢量也随着降低,综合经济指标得到 提高。

张弦梁(桁架)结构在日本的工程应用

张弦梁(桁架)结构在日本的工程应用

张弦梁(桁架)结构在日本的工程应用作者:刘宁来源:《房地产导刊》2014年第05期摘要:张弦梁结构是一种新型的大跨度结构体系,该结构在日本大学斋藤公男教授于20世纪80年代明确提出之后,凭借其高效的传力机制和优美的外形效果,在日本的大型公共建筑中得到了极为广泛的应用。

本文对日本的张弦梁(桁架)工程进行简要的介绍,并对张弦梁(桁架)结构的概念进行阐述。

关键词:张弦结构;张弦梁(桁架);工程应用0 引言张弦梁结构是由日本大学斋藤公男教授于20世纪80年代明确提出,斋藤公男教授将其明确为“用撑杆连接抗弯受压构件和抗拉构件而形成的自平衡体系”[1],从该定义可知,张弦梁结构是由三类基本构件组成,即“抗弯受压构件”、“抗拉构件”和“撑杆”,其中,“抗弯受压构件”的形式可以是梁、拱或者桁架,“抗拉构件”的形式可以是高强钢拉索或钢棒。

1 张弦梁(桁架)结构的概念关于张弦梁(桁架)结构的受力特点,可以从不同的角度去理解:其一,张弦梁(桁架)结构可以看做是在梁或桁架的体外布置拉索而成;其二,张弦梁(桁架)结构可以看做是在常规桁架的基础上将下弦受拉杆件用高强度拉索替换而成;其三,张弦梁(桁架)结构可以看做是在索桁架的基础上用刚性构件替换上弦拉索而成。

2 张弦梁(桁架)结构在日本的工程应用张弦梁结构可以说是一个既古老又新颖的结构形式,该结构形式的最初应用是在桥梁结构中,如英国1859年建造的Royal Albert桥。

随着20世纪80年代斋藤公男教授明确提出张弦梁结构的概念,张弦梁结构在大跨度结构中得到了广泛的应用,国外应用张弦梁结构的工程主要集中在日本,该时期代表性的工程有:1、日本大学理工体育大厅[3],其平面尺寸为85m×58m,屋盖采用人字型张弦梁,各榀张弦梁间距5m,每榀拉索预拉力为640kN,施工采用滑移法。

2、日本五洋建设技术研究所多功能实验楼[4]是张弦梁与膜结构结合的成功案例,该屋盖平面尺寸为22.4m×35m,各榀张弦梁间距8.75m,各榀张弦梁之间铺设有膜材。

超大跨度曲拱张弦管桁架现场拼装与安装施工工法(2)

超大跨度曲拱张弦管桁架现场拼装与安装施工工法(2)

超大跨度曲拱张弦管桁架现场拼装与安装施工工法超大跨度曲拱张弦管桁架现场拼装与安装施工工法一、前言超大跨度曲拱张弦管桁架是一种用于建筑和桥梁的结构形式,由于其具有较大的跨度和较高的荷载承载能力,被广泛应用于大型体育场馆、展览中心和交通桥梁等工程中。

超大跨度曲拱张弦管桁架的现场拼装与安装施工工法是保证其施工质量的重要环节,本文将对该工法进行详细的介绍和解析。

二、工法特点超大跨度曲拱张弦管桁架现场拼装与安装施工工法具有以下几个特点:1. 拼装精度高:采用先进的三维成图技术,通过数字化控制系统对各组合部件进行预拼装,确保组合精度和准确度。

2. 施工效率高:采用现场模块化制造和装配方式,减少现场施工时间,提高施工效率。

3. 结构安全可靠:通过加强各连接节点的设计和施工,使整个结构体的承载能力更强,抗震性能更好。

4. 环保节能:拼装过程中减少了大量的施工垃圾和材料浪费,达到资源节约和环境友好的效果。

三、适应范围超大跨度曲拱张弦管桁架现场拼装与安装施工工法适用于跨度超过100米的大型建筑和桥梁工程,特别是对于要求施工期间减少对周边环境和交通的影响的工程。

这种工法可以在较短的时间内完成大型结构的拼装和安装,具有明显的优势。

四、工艺原理超大跨度曲拱张弦管桁架现场拼装与安装施工工法的工艺原理主要是将设计好的组合部件进行预制,并在工地进行现场拼装和安装。

在施工工法与实际工程之间的联系上,采取了以下的技术措施:1.三维成图技术:通过先进的三维成图技术,对各个组合部件进行数字化建模和模拟,实现精确的设计和拼装操作。

2.装配线生产:在厂房内通过装配线生产方式,对组合部件进行预制和组装,提高装配效率和组件质量。

3.现场测量与调整:在实际拼装和安装过程中,通过现场测量和调整,保证各个组合部件的位置和角度的准确性。

五、施工工艺超大跨度曲拱张弦管桁架现场拼装与安装施工工法的施工过程主要包括以下几个阶段:1.现场准备工作:包括场地平整、搭建施工隔离网和搭建拼装平台等。

新型张弦桁架与普通桁架的模态对比分析

新型张弦桁架与普通桁架的模态对比分析

新型张弦桁架与普通桁架的模态对比分析本課题结合管桁架结构和张弦梁结构的力学和构造特点,通过在管桁架的下弦加竖直撑杆,同时配置拉索并施加预应力,此即为新型张弦桁架结构。

它可以看作是张弦梁加竖直撑杆时的一种特殊结构形式。

张弦桁架结构不仅具有管桁架的优点,同时又克服张弦梁的许多不足。

标签:新型张弦桁架结构;普通桁架;预应力;动力;1、前言在钢结构中采用加预应力的方法,在十九世纪末就已出现.1887年,俄国专家茹霍夫设计的莫斯科百货商场的拱形屋盖结构,就是最早的预应力结构之一,美国、前苏联、德国都有许多建筑采用了预应力钢结构形式。

预应力钢桁架结构,早在上世纪70年代就有学者提出,并在矿山、皮带运输机的型钢桁架结构中运用,预应力钢网格结构在上世纪90年代中期开始研究与应用,如上海影业公司的平板型组合网架,广东清远市、高安市新兴、连州市阳山县、广西桂平市的体育馆屋盖结构都分别采用预应力组合扭网壳结构和预应力双曲扁网壳结构,还有已经通过国内知名专家组论证,并且应用于成都国际会议展览中心的大跨度下弦管内预应力空间管桁架结构等等,这些均取得较好的经济效益。

2、模型简介2.1新型张弦桁架模型模型是在原成都国际会议展览中心空间预应力钢桁架模型(缩尺1/9)的基础上改进得到新型空间预应力张弦桁架,桁架的几何尺寸如图1所示,跨度11.6m。

模型计算相当于柱距6m,恒载0.5KN/m2,活载0.5KN/m2的实物试验。

桁架支座采用橡胶支座,钢管的弹性模量:E=2.05x105N/mm2 ,钢管的强度设计值:f=215N/mm2,钢绞线的弹性模量E=1.95x105N/mm2 ,钢绞线的强度标准值:fk=1860N/mm2 ,钢绞线的强度设计值:fp=1320N/mm2 。

新型张弦桁架的上弦及腹杆采用Φ48×3 Q235钢管,下弦及撑竿采用Φ76×3.5 Q235钢管,下弦布置一根7Φ5钢绞线,支座设计为一端固定,另一端作为张拉端,在水平方向可自由滑动。

大跨度张弦桁架结构设计

大跨度张弦桁架结构设计

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。

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

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。

张弦桁架钢结构雨棚设计

张弦桁架钢结构雨棚设计

张弦桁架钢结构雨棚设计朱丹晖;淳于铭;张秀山【摘要】新建聊城火车站无站台柱雨棚采用张弦桁架预应力钢结构体系,沿站台方向设置28榀钢桁架,每榀桁架跨度65.45 m,桁架两端简支于钢管混凝土格构柱顶.大跨度张弦桁架结构体系的分析计算及支座、锚固节点的设计是难点.通过聊城站张弦桁架钢结构雨棚的设计,详细介绍张弦桁架钢结构的结构选型,材料选择,计算分析以及在结构计算中的荷载工况及荷栽组合,简要说明支座节点设计及桁架张拉施工控制措施,为今后类似预应力钢结构工程设计提供参考.%Canopy without column on platform of new Liaocheng Railway Station adopts pre-stressed steel truss string structure system. In this system, 28 steel trusses are installed along platform, and each span of truss is 65. 45 m. Two ends of each truss are supported by concrete-filled steel tube lattice columns. Not only calculation analysis of large span truss string structure system is difficult, but also design of the bearing and anchoring joint is a problem. This paper, based on the design for steel truss string structure canopy at Liaocheng Railway Station, introduces steel truss string structure from several aspects of structure type selection, material selection, calculation and analysis which includes different load case and different load combination. This paper also briefly describes the bearing join design and the construction controlling measures in the process of truss structure stretching so as to provide a reference for the similar steel structure project in future.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】4页(P112-115)【关键词】无站台柱雨棚;预应力钢结构;张弦桁架;初始索力【作者】朱丹晖;淳于铭;张秀山【作者单位】中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院,济南250022;山东省水利勘测设计院,济南250011;中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院,济南250022【正文语种】中文【中图分类】TU393.31 工程简介聊城火车站位于京九铁路、邯济铁路、聊泰铁路等铁路干线交汇点,为了适应铁路高速发展的需要,提高客运服务质量,铁道部与聊城市联合投资,对聊城火车站进行了改造,新建聊城站无站台柱雨棚工程是其中一项。

多向张弦梁结构的设计与施工方法

多向张弦梁结构的设计与施工方法

多向张弦梁结构的设计与施工方法多向张弦梁结构是一种常用于桥梁工程的结构形式,它具有良好的承载能力和结构稳定性。

本文将针对多向张弦梁结构的设计与施工方法进行详细探讨。

一、多向张弦梁结构的设计方法1. 结构布局设计:多向张弦梁结构通常由主梁、桁架和斜拉索组成。

在进行设计时,需要根据桥梁跨度、荷载要求以及地理环境等因素来确定主梁的尺寸和布局,并选择适当的桁架形式和斜拉索的位置。

2. 材料选用:多向张弦梁结构中常用的材料有钢材和预应力混凝土。

钢材具有良好的抗拉性能和可塑性,适合作为主梁和桁架的材料;预应力混凝土则具有较高的抗压性能,适合作为斜拉索的材料。

在设计过程中,需要根据结构的要求选择合适的材料。

3. 斜拉索设计:斜拉索是多向张弦梁结构中重要的部分,它负责主梁和桁架之间的力传递。

在进行斜拉索设计时,需要考虑索的受力状态和工作性能,确保其满足结构的强度和稳定性要求。

4. 节段设计:多向张弦梁结构通常由多个节段组成,每个节段之间通过铰链或球面铰链连接。

在进行节段设计时,需要考虑节点的承载能力和变形要求,确保结构的整体稳定性和刚度。

二、多向张弦梁结构的施工方法1. 主梁施工:主梁是多向张弦梁结构的骨架,其施工过程需要注意梁体的制作、吊装和安装。

首先,根据设计要求对主梁进行预制,然后通过吊车等设备将主梁吊装至预定位置,并进行精确定位和固定。

2. 桁架施工:桁架是多向张弦梁结构中支撑和增强主梁的重要部分。

桁架的制作和安装需要注意工序的控制和连接的可靠性。

一般来说,桁架的制作采用工厂化生产,然后将桁架逐段吊装至主梁顶面,并通过螺栓等连接件与主梁进行连接。

3. 斜拉索施工:斜拉索的施工需要注意索的张拉和固定过程。

首先,根据设计要求制作好索,并通过索槽或穿线等方式将索穿过桁架和主梁,然后通过张拉设备将索进行张拉,最后通过锚固件等固定索的位置,确保索的工作性能和稳定性。

4. 节点施工:多向张弦梁结构中的节点通常采用铰链或球面铰链连接。

张弦钢结构

张弦钢结构

图5 可分解空间张弦结构

弦支穹顶结构 弦支筒壳由上部的筒壳结构、 下部的预应力拉索和中间的撑杆组 成,撑杆上端与筒壳节点连接,下 端通过撑杆下节点与拉索相连,拉 索的两端通过锚固节点与筒壳的节 点相连,一般将锚固节点设置在筒 壳的支座位置处。
图 广西柳州奇石博物馆 奇石博物馆屋盖造型奇特,130 m 长,56 m 宽,屋盖采用了柱 面网壳的结构形式,在局部采用 了弦支筒壳结构。
2张弦结构的分类
2.1平面张弦结构 平面张弦结构由上部刚性构件和下部柔性拉索通过撑杆相连而形成的且具有平面 受力特性的结构形式即为平面张弦结构,此类结构受力以平面内受弯为主。按照 上部刚性构件的种类将平面张弦结构分为张弦梁、张弦桁架和弦支刚架结构,如 图 1 所示。
近年来张弦梁结构不仅广泛应用于建筑结构中,在农、林业方面也得到 了应用。图 2为一种大型农业喷灌设备,其主体结构采用张弦梁形式以 实现较大的跨度。其中单跨张弦梁跨体长度为 40 ~60 m,由上弦钢管 ( 主管道) 、角钢和拉筋组成,角钢呈人字形布置,在人字形角钢下部设 置两道长拉筋,对上部主管起到弹性支承。
张弦结构的特点及应用
1、张弦结构介绍: 张弦梁结构由上弦梁与下弦索通过竖向撑杆组成,其力 学性能优异、结构效率高,在屋盖结构尤其是楼盖结构中有 较好的应用前景。张弦结构按照其受力本质可分为平面、可 分解型空间和不可分解型空间张弦结构。首先,分别对平面 张弦结构中的张弦梁、张弦桁架,可分解型空间张弦结构和 不可分解型空间张弦结构中的弦支穹顶、弦支筒壳、弦支网 架、弦支混凝土屋盖、弦支拱壳、弦支网壳等结构类型进行 介绍。张弦梁结构是一种由刚性构件上弦、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。张弦梁结构体系简单、 受力明确、结构形式多样、充分发挥了刚柔两种材料的优势, 并且制造、运输、施工简捷方便,因此具有良好的应用前景。

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。

例谈张弦桁架施工技术

例谈张弦桁架施工技术

例谈张弦桁架施工技术1 工程概况某奥林匹克体育场馆工程为大跨度的空间预应力索桁架結构,屋盖钢结构投影为橄榄状,结构矢高为25.3米,横向长度为239.8米,纵向长度为141.6米。

总建筑面积72010㎡,为甲级体育馆,可容纳9842座。

该结构包括体育馆屋面、会展馆屋面、体育馆围护结构两部分。

2 张弦桁架介绍体育馆由环桁架,张弦桁架,径向桁架三大部分组成。

屋面预应力钢结构由10榀张弦桁架组成,由上弦刚体、下弦索及其之间的撑杆构成,其上弦为倒三角桁架,下弦拉索采用双索,且采用冷铸锚,索端连接节点复杂。

张弦桁架的端部一端支撑在主体结构混凝土柱子上,另一端在支撑桁架上,10榀张弦桁架跨度不同,在相同的拉索等效预张力(1700KN)条件下,拉索的索力差异较大,这对如何组织施工提出了更高的要求。

本工程采用Ansys、Midas/Gen等先进有限元软件对结构进行找形分析、施工模拟计算,桁架构件和梁构件采用BEAM188梁单元,撑杆采用两端铰接杆单元,拉索采用仅受拉的Link10单元模拟,胎架采用仅受压的Link10单元模拟。

同时对索整体张拉过程中的张拉点、索力监测点和主要受力构件应变片进行布置,全面考虑结构的整体施工方案,使得结构在零状态下施工张拉完毕后,结构的最终几何形状、内力分布与设计状态吻合。

3 张弦桁架施工技术3.1 施工机械的选择某奥林匹克体育场馆共分4553个吊装单元,其中体育馆1443个吊装单元。

体育场馆钢结构各吊装单元具有一定的相似性,通过对本工程中具有代表性的钢结构吊装单元和吊装机械的吊装能力进行分析,最终选用1台120吨汽车吊、1台100吨履带吊以及2台QTZ-63塔吊作为主要施工机械。

3.2 桁架制作拼装胎架采用工字钢制作,由立柱、支撑和定位块及活动螺栓组成,胎架牛腿部位设置可调节支座。

拼装胎架时,在断开面设置空档,以留出焊接空间,在对接口下面焊接时,焊工可以在临时平台上进行。

制作前对各张弦桁架进行编号,根据设计深化图纸对每段桁架不同型号、尺寸的杆件进行实体放样。

张弦梁的基本概念与结构组成

张弦梁的基本概念与结构组成

张弦梁的基本概念与结构组成张弦梁是一种常见的结构形式,广泛应用于桥梁和建筑工程中。

它由主梁、张弦、纵撑及横撑等构件组成,具有较好的刚度和稳定性。

本文将介绍张弦梁的基本概念和结构组成。

一、概念与特点张弦梁是以张弦(或斜索)作为主要受力构件的桥梁或建筑结构。

张弦的作用是在受力状态下将荷载传递给主梁,并通过主梁将荷载分散到支座上。

张弦通常由高强度材料制成,如钢索或预应力混凝土。

其特点主要有以下几点:1. 高刚度:张弦梁在荷载作用下能够保持较好的刚度,具有较高的承载能力和稳定性。

2. 稳定性好:张弦梁的结构形式使其在受力状态下能够保持较好的稳定性,并降低结构变形和振动。

3. 施工期较短:张弦梁采用悬臂施工方式,可以大大缩短施工周期,提高施工效率。

二、结构组成张弦梁主要由以下几个构件组成:1. 主梁:主梁是张弦梁的主要承载构件,它具有横向刚度和稳定性,负责将荷载传递到支座上。

主梁通常采用钢桁架或混凝土梁,具有足够的强度和刚度来承受荷载。

2. 张弦:张弦是张弦梁的核心构件,负责承受梁体所受的拉力。

张弦一般采用高强度材料制成,如钢索或预应力混凝土。

张弦可根据实际需要进行布置,可以是斜拉形式或垂直形式。

3. 纵撑:纵撑起到稳定主梁的作用,防止主梁的弯曲和变形。

纵撑通常由钢材制成,固定在主梁上方或下方。

4. 横撑:横撑用于连接主梁和张弦之间,增加结构稳定性和强度。

横撑通常由钢材制成,连接在主梁和张弦上,形成一个稳定的三角结构。

以上是张弦梁的基本概念与结构组成。

张弦梁作为一种常用的桥梁和建筑结构形式,具有较好的刚度和稳定性,广泛应用于各种工程项目中。

不同具体项目的张弦梁结构设计和施工会有一定差异,需要根据具体情况进行调整和优化。

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。

大跨度张弦桁架梁施工工法

大跨度张弦桁架梁施工工法

大跨度张弦桁架梁施工工法大跨度张弦桁架梁施工工法一、前言大跨度张弦桁架梁施工工法是一种用于搭建大跨度钢梁的施工工艺,通过采用张弦桁架结构,使钢梁的跨度能够达到较大的范围。

本文将介绍大跨度张弦桁架梁施工工法的特点、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、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点大跨度张弦桁架梁施工工法的特点有以下几个方面:1. 钢梁跨度大:该工法可以实现较大跨度的钢梁搭建,满足大型场馆、桥梁等工程的需求。

2. 结构稳定:张弦桁架结构具有良好的稳定性和承载能力,能够负责大跨度钢梁的荷载。

3. 施工速度快:采用该工法可以提高施工效率,缩短工期,节约投资成本。

4. 应用广泛:适用于各类大型桥梁、体育馆、机场候机厅等建筑工程。

三、适应范围大跨度张弦桁架梁施工工法适用于以下场合:1. 钢梁跨度大于50米,需求比较大的建筑结构。

2. 钢梁在运输和组装过程中,无法使用现场焊接的情况。

3. 对施工进度有较高要求,并且需要提高施工效率的工程。

4. 需要对钢梁进行频繁调整和维修的场所。

四、工艺原理大跨度张弦桁架梁施工工法的工艺原理是将张弦桁架预制好的钢梁分段进行安装,并通过张拉预应力钢索使其形成稳定的结构。

具体步骤如下:1. 分段制作:根据设计要求,将大跨度钢梁分为若干段,进行预制加工。

2. 安装固定:按照施工图纸的要求,将预制好的钢梁段依次安装到支撑点上,并进行固定连接。

3. 张拉预应力钢索:根据设计要求,对安装好的钢梁段进行张拉预应力钢索的安装和调整。

4. 钢梁段连接:对相邻的钢梁段进行搭接连接,确保整个结构的稳定性和承载能力。

5. 整体调整:对整个结构进行调整,使其符合设计要求。

五、施工工艺大跨度张弦桁架梁施工工法的工艺包括以下几个施工阶段:1. 预制钢梁:根据设计图纸和规格要求,对钢梁进行预制,包括加工、焊接和表面处理等工艺。

2. 安装固定:将预制好的钢梁段按照施工顺序依次安装到支撑点上,并进行固定连接。

张弦桁架结构稳定性分析

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。

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5.极限承载力研究
计算 模型: 上部桁架(梁部分):B32单元; 撑杆和拉索:T3D2单元; 支座一端铰支,一端滑动铰支。 最不利荷载组合为:恒载+吊挂荷载+雪荷载。
荷载要素——对称荷载下的性能,非对称荷载下的性能 ——半跨均布荷载下的性能 ——全跨均布荷载下的性能(与半跨情况对比)
设计参数——钢材强度(采用不同钢材时结构的受力表现) ——拉索预应力(选取合适的预应力范围) ——结构缺陷 ——矢高与垂距 ——撑杆间距
5.极限承载力研究
研究方法: 建模:USSCAD 弹性失稳分析(特征值屈曲分析):ABAQUS 弹塑性失稳分析:ABAQUS
张弦桁架结构体系:11榀主桁架,4榀纵向支撑桁架,跨度121.55m,截面高13m, 一端固定铰支,一端单向滑动。
4.新疆国际会展中心屋盖
中部展厅标准榀:
预应力桁架 结构体系: 17榀主桁架,4榀纵向支撑桁架,跨度90m, 截面高5.5m,一端固定铰支,一端单向滑动。
5.极限承载力研究
主要研究内容: 1.张弦桁架屋盖极限承载能力研究 2.大跨度张弦桁架极限承载力参数分析:
广 东 国 际 会 展 中 心


天津 梅江会展中心
哈尔滨国际会议展览体育中心
3.研究现状

1.计算特点:张弦梁结构作为组合结构,广泛采用有限元法进行分析。 梁(或拱)——空间梁单元; 撑杆——杆元; 索——索元(柔性杆),并施加预应力。 2.通过荷载——位移全过程分析,研究结构整体的承载能力以及各因素对 结构性能的影响。
大跨度张弦桁架结构介绍
主要内容
1.张弦梁的发展
张弦梁(Beam String Structure,简称BBS)定义: 用撑杆连接抗弯受压构件和抗拉构件而形成的自平衡体系。
80年代,日本大学M.Saitoh首先提出。
组成要素 梁 (撑)杆 索
受压构件(实腹式梁或桁架) 抗拉构件 连接梁索
1.张弦梁的发展
张弦梁基本类型:
张弦梁结构类型: 单向张弦梁结构,双向张弦梁结构,多向张弦梁结构, 辐射式张弦梁结构和张悬穹顶。
1.张弦梁的发展
张弦梁的其中两种来源:
预应力梁中预应力筋移至体外形成体外预应力结构 对拱设置拉索,抵消部分支座产生的推力
1.张弦梁的发展
张弦桁架组成:
2.张弦桁架的应用
上 海 浦 东 国 际 机 场 航
3.当前主要研究成果
研究者 对象
内容
陈荣毅等 广州国际会议展览中心屋盖 矢跨比,拉索数量,预应力度等因素;比较 线性与非线性计算结果,撑杆稳定等。
李维滨等 哈尔滨会展体育中心
安装与胎架施工
孔丹丹等 张弦网壳
弹塑性极限承载力分析
罗尧治等 北京北站无站台雨棚
静力荷载分析
4.新疆国际会展中心屋盖
左右展厅标准榀:
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