2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、淺述我國建筑索結(jié)構(gòu)的概念、類型與發(fā)展淺述我國建筑索結(jié)構(gòu)的概念、類型與發(fā)展來源:中國建設(shè)報(bào)近年來索結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中越來越多地得到應(yīng)用,其建造技術(shù)也得到迅速發(fā)展。北京工業(yè)大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究中心主任、中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)分會(huì)理事長張毅剛教授在《建筑索結(jié)構(gòu)的概念、類型與發(fā)展》一文中詳細(xì)地介紹了懸索結(jié)構(gòu)、管內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、張弦結(jié)構(gòu)、拉索結(jié)構(gòu)、斜拉結(jié)構(gòu)、索拱結(jié)構(gòu)、吊掛結(jié)構(gòu)等七種類型的結(jié)構(gòu)及其在我國最新的工程實(shí)踐,并就各種類型建筑索結(jié)構(gòu)的組成與受力特點(diǎn)

2、及其在建筑鋼結(jié)構(gòu)與幕墻(采光頂)中的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了論述?!幷呔幷撷币?。我國在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力索始于20世紀(jì)50年代,1991年中國土木工程學(xué)會(huì)橋梁與結(jié)構(gòu)分會(huì)在無錫召開了全國索結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會(huì),盡管預(yù)應(yīng)力索在橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用更多,會(huì)上還是展示了在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的良好勢(shì)頭。2002年,中國工程院院士、浙江大學(xué)教授董石麟和北京工業(yè)大學(xué)教授陸賜麟整理了我國主要預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)工程(不包括膜結(jié)構(gòu)工程),截至到2001年有28項(xiàng)。光陰荏苒。目前

3、,我國建筑結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力索的應(yīng)用已經(jīng)遍地開花,無論是設(shè)計(jì)理論還是制作建造技術(shù)均有了長足的進(jìn)步。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),僅新發(fā)展起來的空間張弦結(jié)構(gòu)已經(jīng)有18項(xiàng)工程;近幾年新建的火車站已有12個(gè)應(yīng)用了索結(jié)構(gòu);綜合起來估計(jì)有數(shù)百項(xiàng)工程。1997年,中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授沈世釗等所著《懸索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》中所列的索結(jié)構(gòu)形式,均有了新的工程實(shí)踐,且不斷創(chuàng)新。隨著114米144米跨度的雙向張弦桁架、122米跨度的張弦網(wǎng)殼、148米跨度的張弦桁架、310米

4、跨度的輻射布置索桁架等世界上最大的工程落戶我國,相關(guān)的內(nèi)容很值得總結(jié)、梳理,以推動(dòng)行業(yè)更好地發(fā)展。索結(jié)構(gòu)通常由索與其它材料的結(jié)構(gòu)組成,可包括:索與鋼結(jié)構(gòu)、索與膜結(jié)構(gòu)、索與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、索與玻璃結(jié)構(gòu)組成的各種結(jié)構(gòu)體系,應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)(幕墻、采光頂)中。建筑索結(jié)構(gòu)是指在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用索作為承重結(jié)構(gòu)或通過張拉索對(duì)剛性結(jié)構(gòu)體系施加預(yù)應(yīng)力,提高或改善結(jié)構(gòu)的受力性能而形成的結(jié)構(gòu)體系,這里主要討論的是其在鋼結(jié)構(gòu)與幕墻(采光頂)的

5、應(yīng)用中形成的各種類型體系。根據(jù)建筑索結(jié)構(gòu)近年來的發(fā)展,按其組成和受力特點(diǎn)可歸納為:懸索結(jié)構(gòu)、管內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、張弦結(jié)構(gòu)、拉索結(jié)構(gòu)、斜拉結(jié)構(gòu)、索拱結(jié)構(gòu)、吊掛結(jié)構(gòu)。⒉懸索結(jié)構(gòu)在鋼管內(nèi)穿索并施加預(yù)應(yīng)力,使其成為預(yù)應(yīng)力拉桿是預(yù)應(yīng)力鋼構(gòu)件中的一種通常做法。近年來,將這一做法直接應(yīng)用于雙層管結(jié)構(gòu)的下弦管,用以提高結(jié)構(gòu)剛度,節(jié)省下弦桿用鋼,稱管內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。這樣,不僅索的張拉施工方便,同時(shí)還有利于索的防火與防腐。2000年建成的宿遷市文體館屋蓋焊接空心

6、球網(wǎng)殼,呈雙曲拋物面,投影80米62.5米。經(jīng)過方案比較認(rèn)為,下弦管內(nèi)穿索的方案控制位移效果最好,內(nèi)力變化均勻,用鋼量少。近年來,管內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較多,譬如,2002年建成的濟(jì)南戰(zhàn)役紀(jì)念館網(wǎng)架屋蓋跨度為42米。2009建成的東北師范大學(xué)體育館跨度為40米~70米,用立體桁架構(gòu)成曲面造型。2005年建成的南京奧體中心游冰館跨度為78米~27米,在上拱的下弦管內(nèi)使用了預(yù)應(yīng)力索。同年建成的成都市新世紀(jì)國際會(huì)展中心展館跨度為73.06米~8

7、9.976米,在下凹的下弦管內(nèi)使用預(yù)應(yīng)力索。應(yīng)該指出,下弦上拱時(shí),豎向荷載作用引起的變形將使管內(nèi)的索趨于松弛。管內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意索與鋼管變形的協(xié)調(diào)及極端情況下斷索情況驗(yàn)算。⒋張弦結(jié)構(gòu)張弦結(jié)構(gòu)是指上弦剛性構(gòu)件(結(jié)構(gòu))與下弦索通過撐桿聯(lián)結(jié)成的自平衡體系,通過對(duì)下弦索施加預(yù)應(yīng)力提高結(jié)構(gòu)剛度,改善上弦內(nèi)力分布。1957年第一個(gè)張弦桁架模型試驗(yàn)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)進(jìn)行,跨度為12米。1958年在山西大同煤礦四老溝礦建成了全國第一個(gè)張弦桁架輸煤

8、棧橋,跨度為25米,采用預(yù)應(yīng)力鋼筋后比原設(shè)計(jì)的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材達(dá)51%。此后,張弦桁架的應(yīng)用得到推廣。1999年上海浦東國際機(jī)場(chǎng)(一期)航站樓竣工投入運(yùn)營,入口處、辦票廳、商場(chǎng)和登機(jī)廊4個(gè)大空間屋蓋均采用了張弦結(jié)構(gòu),跨度依次為49.3米、82.6米、44.4米和54.3米。張弦結(jié)構(gòu)在上海浦東國際機(jī)場(chǎng)的成功應(yīng)用引起了人們廣泛的關(guān)注,推動(dòng)了張弦結(jié)構(gòu)在大空間屋蓋中的應(yīng)用和發(fā)展。目前,張弦結(jié)構(gòu)是建筑索結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計(jì)理論

9、與建造技術(shù)趨于成熟。單向張弦結(jié)構(gòu)的上弦是由梁、拱、桁架或立體桁架構(gòu)成的,張弦結(jié)構(gòu)屬于單向受力,一般平行布置,輔以支撐系統(tǒng)保證結(jié)構(gòu)平面外的穩(wěn)定。幾個(gè)跨度最大的工程均采用了張弦立體桁架。譬如,2002年建成的廣州國際會(huì)議展覽中心展覽大廳屋蓋,跨度為126.6米;同年建成的黑龍江省國際會(huì)議展覽體育中心主館屋蓋,跨度為128米。2009年建成的上海世博會(huì)主題館西展廳屋蓋,跨度為144米;同年建成的東營黃河口模型廳屋蓋,最大跨度為148米,立體桁

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