大跨結(jié)構(gòu)第五章索結(jié)構(gòu)3

1、4.3.1 索結(jié)構(gòu)的施工索結(jié)構(gòu)的施工主要包括邊緣構(gòu)件的施工和拉索的制作和張拉。 索結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件主要包括鋼筋混凝土圓環(huán)梁，拱，水平梁等。預(yù)留索孔的位置。鋼絲下料長度的計算： 兩錨頭之間的凈長+2（錨頭長度+錨頭端部露出鋼絲 長+墊圈厚度）。施工要點 施工比較簡單，不需要大型的起重設(shè)備，不需要大量的腳手架，所以施工費用省，工期也短，屋蓋的安裝一般只需要幾個星期。 （1）施工個設(shè)計聯(lián)系非常密切，主要是預(yù)張拉的步驟，如果有改變，就可能引起內(nèi)力的很大變化；第4章 索結(jié)構(gòu)第3節(jié) 索結(jié)構(gòu)的施工（2）結(jié)構(gòu)的架設(shè)并沒有一定之規(guī)，但一般來說，總是先建立支承結(jié)構(gòu)（柱，框架或地錨等），然后按規(guī)定的步驟進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉

2、（見圖）和鋪設(shè)屋面； 北京工人體育館的施工實例 1）安裝鋼內(nèi)環(huán)； 2）安裝鋼索； 3）在下索就位后隨即建立下索初應(yīng)力； 4）內(nèi)環(huán)就位； 5）施加預(yù)應(yīng)力； 6）鋪設(shè)屋面。第4章 索結(jié)構(gòu)第3節(jié) 索結(jié)構(gòu)的施工第4章 索結(jié)構(gòu)第4章 索結(jié)構(gòu)第3節(jié) 索結(jié)構(gòu)的施工4.4 組合空間結(jié)構(gòu)4.4.1 概述組合結(jié)構(gòu)使用不同的結(jié)構(gòu)單元或不同的材料組成的一種空間結(jié)構(gòu)。組合結(jié)構(gòu)的目的改善原有結(jié)構(gòu)的性能。組合網(wǎng)殼的例子。 組合空間結(jié)構(gòu)的形式張拉網(wǎng)架，張拉膜結(jié)構(gòu)，組合索網(wǎng)（采用正高斯曲率的空間拱或網(wǎng)殼和負(fù)高斯曲率的索網(wǎng)相配合）。根據(jù)工程的需要可以有很多的組合新結(jié)構(gòu)。沒有幾乎完全一樣的組合結(jié)構(gòu)。第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)第

3、4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)4.4.2 張拉組合空間結(jié)構(gòu)斜拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)放射式，豎琴式，扇式，星式等，見圖。第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)斜拉網(wǎng)架的特點 1）節(jié)約鋼材， 2）改善網(wǎng)架受力，桿件內(nèi)力趨于均勻。塔柱可以采用鋼筋混凝土，鋼管，鋼管混凝土等結(jié)構(gòu)形式。第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)懸索網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)有兩種懸索網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方案。B方案的柱子較低。懸索的吊點不對桿件產(chǎn)生水平分力。它的缺點：屋面剛度差，如果保證剛度，就必須加大索力。優(yōu)點 1）增加了網(wǎng)架的剛度，跨中撓度明顯減少； 2）降低了網(wǎng)架桿件內(nèi)力，特別當(dāng)跨度較大時更為明顯； 3）懸索網(wǎng)架改善

4、了網(wǎng)架受力狀態(tài)，使得桿件的受力更為均勻；內(nèi)力峰值不一定在跨中，而且數(shù)值大大降低； 4）減少了網(wǎng)架剛度，增加了凈空； 5）節(jié)約總用鋼量，跨度越大越經(jīng)濟，而且當(dāng)跨度達(dá)到6080m時，仍可以采用螺栓球網(wǎng)架，而不需要焊接空心球網(wǎng)架。 第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)懸索網(wǎng)架設(shè)計中應(yīng)該注意的問題： 1）主索的數(shù)量應(yīng)適宜； 2）索的初應(yīng)力不宜過大，一般不超過0.20.3fptk ,終應(yīng)力不超過0.4fptk ； 3）網(wǎng)架高度應(yīng)該取網(wǎng)架經(jīng)濟跨度的下限值，即L/16L/22（L為網(wǎng)架的跨度）的下限。 4）塔柱的高度取主索垂度加1.5m即可； 5）主索和塔柱的連接可以采用柱頂鋼鞍，也可以直接鉚固。拉索在任何情況下

5、均需要做防腐處理，有纏包法，采用耐候性防水涂料，樹脂等對鋼索進(jìn)行多層涂覆，再用玻璃纖維布或聚脂帶進(jìn)行纏包，外層加護(hù)罩；還有套管法，在套管內(nèi)填充水泥漿或防銹材料。第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu) 張弦網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 幾種張弦網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式。 以上幾種結(jié)構(gòu)形式統(tǒng)稱為張拉式組合空間結(jié)構(gòu)。第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)4.4.3 組合空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu) 組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土板代替網(wǎng)架的上弦，需要在鋼筋混凝土板加肋。 組合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 單層網(wǎng)殼在不對稱荷載作用下整體穩(wěn)定性差。 將單層網(wǎng)殼的屋面板適當(dāng)加強（加肋等），與網(wǎng)殼的桿件連接成為一個整體，則可形成組合網(wǎng)殼，

6、計算中必須考慮屋面板參與結(jié)構(gòu)的整體受力。 第4章 索結(jié)構(gòu)第4節(jié) 組合結(jié)構(gòu)4.5 索穹頂-兼張拉整體結(jié)構(gòu)Buckminster語：壓力存在于拉力的海洋中索穹頂?shù)脑恚旱?章 索結(jié)構(gòu)第5節(jié) 索穹頂索穹頂?shù)囊粋€立面圖4.5 索穹頂-兼張拉整體結(jié)構(gòu)索穹頂?shù)脑恚旱?章 索結(jié)構(gòu)第5節(jié) 索穹頂4.5 索穹頂-兼張拉整體結(jié)構(gòu)索穹頂?shù)脑恚旱?章 索結(jié)構(gòu)第5節(jié) 索穹頂4.5 索穹頂-兼張拉整體結(jié)構(gòu)索穹頂?shù)脑恚旱?章 索結(jié)構(gòu)第5節(jié) 索穹頂4.6 索結(jié)構(gòu)的靜動力計算4.6.1 索結(jié)構(gòu)的靜力計算 目前采用的方法主要是動力平衡方程的不變剛度法和 Newton-Raphson法。通過計算機進(jìn)行求解。4.6.2 索結(jié)構(gòu)

7、的自振特性計算對于懸索結(jié)構(gòu)，由于自由度多，因而要計算其全部的振型和自振頻率是很困難的，也沒有必要這么做。人們主要關(guān)心的是前幾階自振頻率和振型。目前求解頻率和振型的主要方法就是子空間迭代法。數(shù)值計算方法。第4章 索結(jié)構(gòu)第6節(jié) 索結(jié)構(gòu)的靜動力計算4.6.3 懸索結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析反應(yīng)譜法 作用于索結(jié)構(gòu)上的水平地震力可以按照振型分解反應(yīng)譜 法等效成靜力荷載。0.1T0.450.93.0T( ) s( )TgTmaxmaxmaxHg第4章 索結(jié)構(gòu)第6節(jié) 索結(jié)構(gòu)的靜動力計算時程分析法第4章 索結(jié)構(gòu)第6節(jié) 索結(jié)構(gòu)的靜動力計算時間, S-0.001416-0.001415-0.001414-0.001413-0.001412-0.001411-0.00141-0.001409-0.001408-0.0014070510152025303540455055圖7 .3 三 角式結(jié)構(gòu)中心節(jié)點1 的位移時程曲線位移, m第4章 索結(jié)構(gòu)第6節(jié) 索結(jié)構(gòu)的靜動力計算時間, S-0.1-0.08-0.06-0.