正交預應力索拱結構性能與施工工藝研究.pdf

1、正交預應力索拱結構是雙層索系或鞍形索網(wǎng)中用實腹式或格構勁性構件代替上凸的穩(wěn)定索,通過張拉承重索或對拱兩端下壓產(chǎn)生強迫位移,使索與拱相互壓緊形成預應力索拱體系.與柔性懸索結構相比,索拱體系具有圈套的剛度,尤其是抵抗不均勻荷載的結構形狀穩(wěn)定性有較大幅度的提高;與單一工作的拱相比,索—拱體系內(nèi)的拱因與張緊的索相連接而不易發(fā)生整體失穩(wěn),因此拱的截面減小.預應力索—拱這種剛柔相濟的混合結構形式把剛性拱與柔性索有機結合起來以共同抵抗外荷載的作用,這

2、既發(fā)揮了高強鋼索的抗拉性能又充分利用了拱的抗壓彎能力.正交預應力索拱結構是一種新的結構形式,國內(nèi)除剛建的淮海工學院風雨操場體育館外尚未見相應工程實例,研究上也局限于一般靜力參數(shù)分析.該文結合淮海工學院正交預應力索拱體育館主要研究內(nèi)容如下:該文運用有限元程序ANSYS對正交預應力索拱進行動力性能研究,分析拱的抗彎剛度、軸向剛度、矢跨比以及索的軸向剛度、垂跨比、預應力大小對正交預應力索拱結構動力性能影響.該文結合淮海工學院正交預應力索拱體育

3、館主要進行以下幾點研究:(1)分析不同環(huán)梁高度下索力從施工完成后在上部荷載作用下因環(huán)梁側移引起的索的預應力損失情況,以及空間橢圓邊環(huán)梁的內(nèi)力分布規(guī)律,為設計提供依據(jù).(2)對不同索張拉工藝分析研究,得出不同張拉方式下索力分布規(guī)律,結合結構剛度、承載力、局壓能力,提出運用倒拆法分三批張拉的合理張拉方式.(3)對結構進行動力分析,分析表明:不同支撐條件對結構自振性能影響不大,但對振型有較大的影響;通過對地震作用下結構性能研究表明:結構的地震