廣州新客站雨棚屋蓋結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)研究

廣州新客站雨棚屋蓋結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)研究

1無(wú)航站樓柱雨棚結(jié)構(gòu)體系廣州新站兩側(cè)無(wú)平臺(tái)柱雨棚結(jié)構(gòu)層共有兩層，一層為地面層，頂層為12m。第二層是車站的平臺(tái)層。雨棚頂部的立柱生根在橋上，與軌道梁完全分離。橋的高度約為5.9米。軌道梁和橋墩之間是滑動(dòng)分支和交叉分支的形式，雨棚頂部的高度約為20.9.34米。無(wú)站臺(tái)柱雨棚結(jié)構(gòu)與主站房結(jié)構(gòu)脫開(kāi),豎向構(gòu)件僅一列斜柱與主站房站臺(tái)層橋墩相連,無(wú)站臺(tái)柱雨棚與站房的關(guān)系見(jiàn)圖1。無(wú)站臺(tái)柱雨棚按照部位不同分為南、北兩部分,兩部分關(guān)于建筑中軸線對(duì)稱,結(jié)構(gòu)體系基本一致,結(jié)構(gòu)平面圖見(jiàn)文。雨棚頂由六個(gè)連續(xù)跨拱殼構(gòu)成,寓意南國(guó)的芭蕉葉,葉片沿南北方向,長(zhǎng)度不等,最長(zhǎng)189.6m,最短125.6m,東西向總長(zhǎng)421.8m。雨棚總的建筑投影面積約11.3萬(wàn)m2。中間四片拱殼柱面半徑為71.4m,東西兩側(cè)的兩片柱面半徑分別為77.485m和100.705m,通過(guò)平面切割,使每片拱殼平面呈梯形,跨度漸變,從77.8m過(guò)渡到34.0m。雨棚頂結(jié)構(gòu)按50年設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其耐久性設(shè)計(jì)滿足100年的要求;建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為一級(jí),結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.1;抗震設(shè)防基本烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組;建筑抗震設(shè)防類別為乙類。2斜柱索拱結(jié)構(gòu)雨棚柱網(wǎng)間距一般為32m×68m,在短跨方向采用倒三角形鋼桁架作為“主梁”,長(zhǎng)跨方向采用索拱或張弦梁支承屋面體系。雨棚的荷載傳遞途徑為屋面覆蓋材料→檁條和支撐→索拱→主支承桁架→Y型柱→橋墩或地面(見(jiàn)圖2)。柱構(gòu)件鋼材材質(zhì)一般為Q390GJC,桁架、索拱弦桿構(gòu)件材質(zhì)為Q345B,預(yù)應(yīng)力拉索采用高強(qiáng)度低松弛冷拔鍍鋅鋼絲纜索,外包雙層PE保護(hù)層,強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1670MPa,鑄鋼件材質(zhì)為G20Mn5QT(調(diào)質(zhì)處理),索拱銷軸材質(zhì)為40Cr(調(diào)質(zhì)處理)。Y型柱主干截面為D1500×60,分枝截面直徑呈漸變,為D1500×50~D850×50。為平衡連續(xù)跨索拱的水平推力,邊跨柱采用梭形斜柱和斜撐桿,通過(guò)與主體混凝土結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定的三角形來(lái)抵抗水平推力,梭形斜柱截面為D1200×50~D1000×50,斜撐桿也為梭形,截面為D1000×40~D850×40。柱頂支承的鋼桁架南北向布置,結(jié)構(gòu)高度約為2m,寬度自中間向南北兩側(cè)由20m線性變化到14m,平面及橫斷面均呈梯形。桁架弦桿截面為D650×25和D850×30等規(guī)格,腹桿一般為D325×12。索拱是構(gòu)成屋面形狀的主要因素,跨度為34.0~77.8m,間距16m,支承在梯形空間桁架上。中間四跨索拱的上弦拱矢跨比最大為1/7,最小為1/13,索拱高度均為5m,故索拱體型逐漸由拉索與拱身同向彎曲過(guò)渡為拉索與拱身反向彎曲。東、西兩邊跨索拱跨度較大,端部斜柱抗水平力條件較差,故采用拉索與拱身反向的索拱結(jié)構(gòu)。索拱弦桿為兩根并排的圓鋼管D650×25或D750×25,撐桿D245×10或D325×12,兩道拉索,截面有?5×85,?5×109,?5×223三種。雨棚檁條跨度16m,靠近主站房處的檁條懸挑長(zhǎng)度約9m,檁條于索拱結(jié)構(gòu)之上連續(xù)設(shè)置。根據(jù)受力位置不同,截面采用H450×200×9×14或H588×300×12×20,為了改善屋蓋結(jié)構(gòu)的整體性,在屋面檁條面內(nèi)布置了較強(qiáng)的交叉支撐(見(jiàn)圖2),使屋面各區(qū)域有效地整合起來(lái),具有較好的整體穩(wěn)定性能和抗側(cè)力性能。3鋼結(jié)構(gòu)分析模型為了比較全面、準(zhǔn)確地分析下部結(jié)構(gòu)和屋頂結(jié)構(gòu)的相互影響,特別是地震作用下整體結(jié)構(gòu)的性能,建立了考慮下部混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的整體分析模型。分析模型主要包括兩部分:1)第一部分為屋頂鋼結(jié)構(gòu),桁架弦桿、索拱弦桿采用梁?jiǎn)卧?桁架腹桿、索拱撐桿采用桿單元,拉索采用索單元計(jì)算;2)第二部分為橋梁結(jié)構(gòu),站臺(tái)板采用板單元模擬,軌道梁、橋墩采用梁?jiǎn)卧M。計(jì)算模型如圖2(b)所示。采用MIDAS/GEN和ANSYS兩個(gè)軟件對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算,對(duì)受力和構(gòu)造復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)和鑄鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了靜力有限元分析。4地板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)4.1鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載結(jié)構(gòu)的剛度控制標(biāo)準(zhǔn)為:屋頂內(nèi)部結(jié)構(gòu)撓度控制≤l/400,周邊懸挑檁條結(jié)構(gòu)≤l/125。柱側(cè)移在地震作用下為h/300,在風(fēng)荷載作用下為h/400。構(gòu)件的強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)為:非抗震組合和多遇地震下構(gòu)件強(qiáng)度、穩(wěn)定應(yīng)力比≤0.85。拉索控制標(biāo)準(zhǔn):非抗震設(shè)計(jì)和多遇地震作用下鋼索內(nèi)力與破斷力之比≤0.3。雨棚頂鋼結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計(jì)荷載取值如下:屋面恒荷載,索拱屋面(巖棉夾芯屋面板)0.50kN/m2;屋面活荷載包括上人荷載、馬道、機(jī)電、吊掛荷載等,其中不上人屋面活載0.50kN/m2,吊掛活載(馬道、燈具等)0.50kN/m2;風(fēng)荷載,基本風(fēng)壓按100年一遇取值(番禺地區(qū)),為0.70kN/m2,按照文結(jié)果,取每15°一個(gè)風(fēng)向角作為一荷載工況;溫度作用:廣州地區(qū)最高氣溫38.7℃,最低氣溫-2.6℃,假定屋頂合攏溫度為10~30℃之間,設(shè)計(jì)溫度作用取升溫30℃,降溫-30℃;地震作用:抗震設(shè)防烈度為7度,基本設(shè)計(jì)加速度0.1g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,建筑地基場(chǎng)地類別為Ⅱ類,Tg=0.35s,同時(shí)參考場(chǎng)地地震安全性評(píng)估報(bào)告,具體參數(shù)列于表1。4.2雨棚區(qū)域索拱的設(shè)計(jì)及施工預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)是雨棚屋蓋設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。確定預(yù)應(yīng)力值時(shí)考慮了以下原則:1)在各種荷載工況下,鋼索不退出工作(索應(yīng)力>50MPa);2)在非抗震工況和小震下,鋼索拉力設(shè)計(jì)值小于1/3的鋼索破斷荷載,在中震下,鋼索拉力設(shè)計(jì)值小于0.5倍的鋼索破斷荷載;3)滿足結(jié)構(gòu)位移要求;4)調(diào)整結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)力水平滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);5)保證施工過(guò)程中,鋼索能夠張緊;6)使索拱結(jié)構(gòu)在日常使用荷載下對(duì)支座的推力最小。根據(jù)以上原則,進(jìn)行了拉索的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)和張拉內(nèi)力選定。雨棚區(qū)域索拱形狀存在著索、拱同向彎曲型到索、拱反向彎曲型的過(guò)渡(見(jiàn)圖2),且支承索拱的桁架寬度也為漸變的數(shù)值,即支座剛度是逐漸變化的,因此預(yù)應(yīng)力狀態(tài)更為復(fù)雜。進(jìn)行預(yù)應(yīng)力優(yōu)化的時(shí)候,綜合考慮了索拱跨度、索拱形狀、支座剛度等影響因素,確定了拉索的截面和預(yù)應(yīng)力張拉值。拉索截面有?5×85,?5×109,?5×223三種,最大預(yù)張拉應(yīng)力值480MPa,最小預(yù)張拉應(yīng)力值241MPa。分析表明,雨棚的最大索張力主要為豎向向下的恒、活荷載控制,并且在降溫的情況下會(huì)使索更加張緊。雨棚的最小索張力主要為風(fēng)吸荷載控制,并且在升溫的情況下會(huì)使索更加松弛。各索在使用荷載組合下最大應(yīng)力如圖3(a)所示,其中最大值為516MPa,最小值為196MPa,均小于1/3破斷應(yīng)力(557MPa,圖中粗線所示)。各索在使用荷載組合下最小應(yīng)力如圖3(b)所示,其中最大值為290MPa,最小值為50MPa。4.3結(jié)構(gòu)豎向變形在使用工況荷載組合下,構(gòu)件應(yīng)力比均控制在0.85以下,滿足規(guī)范要求。索拱的上弦桿應(yīng)力組成中,軸向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力各占一定比例,彎矩產(chǎn)生的原因是撐桿的支撐作用,以及不均勻荷載的作用。索拱弦桿的軸力所產(chǎn)生的應(yīng)力占設(shè)計(jì)應(yīng)力的比重并沒(méi)有全部占主導(dǎo)地位,亦即索拱弦桿在有些索拱單元中,偏于充當(dāng)拱的角色,在有些索拱中,偏于充當(dāng)梁的角色。這主要是由于建筑效果要求在一定程度上限制了索拱的形式引起的。在高跨比較大、支座剛度較好的索拱中,弦桿軸向應(yīng)力在整個(gè)應(yīng)力中所占比重較大,弦桿應(yīng)力分布均勻,對(duì)材料的利用更為充分。結(jié)構(gòu)豎向變形值見(jiàn)表2。風(fēng)荷載作用下,柱頂最大位移24.2mm,與柱高30.7m的比值為1/1270。4.4大震不倒模型鋼結(jié)構(gòu)彈塑性的基對(duì)廣州新客站這種多塔連體結(jié)構(gòu),進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性性能研究是十分必要的。采用基于Ritz向量的Rayleigh-Ritz法,對(duì)雨棚結(jié)構(gòu)的自振周期和振型進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)整體計(jì)算的結(jié)果,屋蓋結(jié)構(gòu)的剛度遠(yuǎn)小于下部橋梁結(jié)構(gòu)的剛度,前若干階振型均為以屋蓋結(jié)構(gòu)振動(dòng)為主。結(jié)構(gòu)主要振型見(jiàn)圖4,結(jié)構(gòu)前三階周期分別為T1=1.44s,T2=1.16s,T3=0.88s。雨棚結(jié)構(gòu)頻譜非常密集,統(tǒng)計(jì)至140階振型才能使振型參與系數(shù)達(dá)到90%以上,見(jiàn)圖5。局部振動(dòng)的振型明顯,大多數(shù)振型出現(xiàn)在剛度較弱的部位,如屋蓋的懸挑端、大跨度檁條的跨中等。根據(jù)整體計(jì)算的結(jié)果,雨棚結(jié)構(gòu)在地震下的反應(yīng)較小,地震荷載不是控制荷載,這也體現(xiàn)了大跨度輕型鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)特點(diǎn)。常遇地震反應(yīng)結(jié)果如表3所示。采用MIDAS/GEN軟件,對(duì)雨棚結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體彈塑性時(shí)程分析。對(duì)構(gòu)件的彈塑性特性采用集中塑性鉸模型模擬,即在構(gòu)件的兩個(gè)端部設(shè)置塑性鉸。梁、柱等構(gòu)件均采用考慮軸力與彎矩相互作用的PMM鉸,滯回模型為考慮包辛格效應(yīng)的三折線隨動(dòng)強(qiáng)化模型,第一屈服后模量取為初始彈性模量的10%,第二屈服后模量取為初始彈性模量的2%。選用由中國(guó)建筑科學(xué)研究院提供的2組天然波和一組人工波。地震波參數(shù)均滿足地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告的要求。每組地震波包括主、次水平方向及豎向三條加速度時(shí)程曲線。計(jì)算時(shí)地震波三向同時(shí)輸入,其中主水平方向、次水平方向和豎向的峰值加速度按照1∶0.85∶0.65的比例進(jìn)行調(diào)整。輸入地面加速度曲線的持續(xù)時(shí)間取為20s。由于地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告中罕遇地震的最大地面加速度為200gal,因此按照規(guī)范的規(guī)定,將主水平方向的加速度曲線峰值調(diào)整為220gal。分別以X向和Y向?yàn)橹魉椒较蜻M(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)在各組地震波作用下的最大彈塑性水平層間位移角為1/57,均滿足規(guī)范1/50的限值要求。結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下,屋頂鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性的程度很小,結(jié)構(gòu)未發(fā)生大的變形,具有良好的抗震性能,可以實(shí)現(xiàn)大震不倒的設(shè)防目標(biāo);結(jié)構(gòu)主要的承重體系——預(yù)應(yīng)力索拱結(jié)構(gòu)均未出現(xiàn)屈服,部分抗側(cè)力構(gòu)件——鋼柱出現(xiàn)了屈服,但塑性發(fā)展程度較弱;其余次要構(gòu)件,如桁架、檁條等的屈服對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能影響較小。拉索應(yīng)力的最大值為1174MPa,超出設(shè)計(jì)應(yīng)力,未達(dá)到拉索的極限應(yīng)力1670MPa。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)文。4.5棚鋼柱的設(shè)計(jì)雨棚鋼柱為支撐屋面的主要承重構(gòu)件,為屋面荷載提供支承,為整個(gè)雨棚鋼結(jié)構(gòu)提供抗側(cè)剛度。根據(jù)建筑效果要求,雨棚鋼柱有Y型柱、三叉型柱、梭型柱等多種類型的變截面柱,柱腳嵌固在鐵路橋墩上,柱頂支承桁架和索拱,從外形到邊界條件均十分復(fù)雜。雨棚柱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確確定計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù),這是規(guī)范檢驗(yàn)的前提?？紤]整體結(jié)構(gòu)各柱的相互支撐作用,求出各柱屈曲時(shí)的實(shí)際屈曲荷載Pcr=π2EI/(μl)2,由此可得出各柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ,如圖6所示。4.6重要節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)4.6.1索拱拱腳段的抗彎與固結(jié)相對(duì)于站房屋蓋結(jié)構(gòu),雨棚區(qū)的屋蓋索拱支承條件較為不利,這是由于每榀索拱拱腳有兩個(gè)支點(diǎn),而支承桁架對(duì)應(yīng)位置只有一個(gè)節(jié)點(diǎn),索拱力的傳遞需要通過(guò)桁架弦桿的抗彎來(lái)實(shí)現(xiàn)。為改善拱腳處受力狀態(tài),實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單直接的傳力途徑,在保留原有兩根弦桿貫通的前提下,在索拱拱腳處加設(shè)人字形撐桿,從而使大部分索拱拱腳反力直接作用到支承桁架的節(jié)點(diǎn)上,同時(shí)索拱的穩(wěn)定性也沒(méi)有減弱。拱腳處節(jié)點(diǎn)如圖7所示。計(jì)算表明,拱腳處的水平推力,約有60%通過(guò)人字形撐桿直接傳遞到支承桁架節(jié)點(diǎn),使節(jié)點(diǎn)區(qū)桁架弦桿的受力狀態(tài)大為改善。4.6.2斜撐撐桿最優(yōu)支護(hù)邊跨斜撐連接雨棚屋蓋和主體混凝土結(jié)構(gòu),是雨棚屋蓋的關(guān)鍵環(huán)節(jié),起著對(duì)邊跨屋蓋提供豎向支承和抵抗連續(xù)跨索拱水平推力的作用,因此設(shè)計(jì)留有足夠的安全儲(chǔ)備,尤其是與混凝土結(jié)構(gòu)交接處的節(jié)點(diǎn)。為滿足建筑美觀要求,斜撐撐桿中間截面為D1000×40,兩端截面收為D850×40,柱腳采用銷軸支座。由于斜撐桿為軸向受力構(gòu)件,故在混凝土結(jié)構(gòu)上設(shè)置了坡?tīng)钪?使接觸面與撐桿為90°夾角,避免在接觸面上產(chǎn)生較大剪力,在混凝土梁、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)做豎向加腋,柱縱筋與梁縱筋閉合設(shè)置,保證了節(jié)點(diǎn)區(qū)具有很好的抗拔能力。支座反力設(shè)計(jì)原則是:抗拔承載力不小于非抗震組合最大拉力和中震作用下最大拉力的2倍,抗壓承載力不小于斜撐桿軸壓穩(wěn)定承載力。據(jù)此設(shè)計(jì)支座銷軸節(jié)點(diǎn)和預(yù)埋錨栓。由于支座反力較大,銷軸節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)增設(shè)墊板以減薄母板厚度,并在鋼管內(nèi)設(shè)置縱向加勁肋以改善封頭端板的抗彎承載力和剛度(見(jiàn)圖8)。5索拱結(jié)構(gòu)的影響因素索拱結(jié)構(gòu)是雨棚結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件,其受力性能也比較復(fù)雜,文詳細(xì)論述了索拱結(jié)構(gòu)的受力性能及其影響因素。為進(jìn)一步了解索拱結(jié)構(gòu)特性,驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性,對(duì)索拱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了1∶3模型試驗(yàn)。5.1驗(yàn)證模型的假設(shè)無(wú)假性試驗(yàn)的目的在于了解:1)結(jié)構(gòu)張拉成形施工階段的特點(diǎn),實(shí)施步驟的合理性;2)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)工況下的行為特點(diǎn);3)結(jié)構(gòu)在最不利工況下的實(shí)際行為特點(diǎn)、破壞模式,特別是失穩(wěn)模態(tài)、安全儲(chǔ)備,結(jié)構(gòu)實(shí)際(考慮索拱材料和幾何非線性)的承載能力和安全儲(chǔ)備,找到結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié);4)驗(yàn)證模型實(shí)際受力行為是否符合計(jì)算模型的假定;5)考察結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位連接形式的合理性和可行性。5.2試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計(jì)索拱結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究采用1∶3縮尺模型進(jìn)行加載試驗(yàn)(見(jiàn)圖9)。5.3量測(cè)數(shù)據(jù)及分析考慮本工程的結(jié)構(gòu)形式和荷載特點(diǎn),采用兩級(jí)分配梁+千斤頂?shù)募虞d方式,如圖9(b)所示。分布的荷載通過(guò)荷載分配范圍集中到加載點(diǎn)上,以集中力的方式施加。測(cè)試中主要量測(cè)的數(shù)據(jù)有以下四項(xiàng):關(guān)鍵點(diǎn)位移、關(guān)鍵桿件應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力拉索索力、支座水平反力。位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置如圖9(b)所示。對(duì)于關(guān)鍵桿件的應(yīng)力,采用應(yīng)變片進(jìn)行監(jiān)測(cè),為了分離軸力引起的應(yīng)變和彎矩引起的應(yīng)變,每根桿件截面按環(huán)向四等分分別布置上下左右四個(gè)應(yīng)變片,這樣可以通過(guò)平截面假定推知整個(gè)桿件的應(yīng)力分布。預(yù)應(yīng)力拉索索力通過(guò)拉壓力傳感器進(jìn)行測(cè)試。應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)和索力測(cè)點(diǎn)布置如圖9(c)所示。支座反力的測(cè)試通過(guò)支座壓力傳感器測(cè)試。5.4典型設(shè)計(jì)工況的靜載試驗(yàn)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?試驗(yàn)分三個(gè)部分進(jìn)行:第一,張拉成形階段,考察預(yù)應(yīng)力索拱索力建立過(guò)程,能否達(dá)到預(yù)計(jì)的張拉效果;第二,在張拉后結(jié)構(gòu)上進(jìn)行四種典型設(shè)計(jì)工況(1.0恒載+1.0滿跨活載,1.35恒載+0.98滿跨活載,1.2恒載+1.4半跨活載,1.2恒載+1.4滿跨活載)的靜載試驗(yàn),考察結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)工況下的力學(xué)性能;第三,分別在兩榀索拱上以1.2恒載+1.4半跨活載和1.2恒載+1.4滿跨活載的荷載模式等比例加載,直至結(jié)構(gòu)破壞,考察結(jié)構(gòu)的破壞特征和承載能力。5.5試驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果對(duì)比彈性階段加載-卸載試驗(yàn)表明,各測(cè)點(diǎn)的荷載-位移關(guān)系曲線(見(jiàn)圖10)在加載階段呈直線狀態(tài),位移呈線性變化趨勢(shì)。卸載階段荷載-位移關(guān)系呈一斜率逐漸降低的曲線。完全卸載后,結(jié)構(gòu)位移基本能夠恢復(fù)為0,表明此時(shí)索拱仍處于彈性狀態(tài),并沒(méi)有塑性區(qū)的發(fā)展。加載至破壞階段試驗(yàn)表明,前幾級(jí)荷載作用時(shí),位移呈較好的線性狀態(tài),各級(jí)荷載-位移關(guān)系曲線斜率基本一致。在加載至第十級(jí)荷載之后,各測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載-位移曲線斜率開(kāi)始降低,位移增幅變大,在加載到第十二級(jí)荷載(5倍設(shè)計(jì)荷載)的過(guò)程中,荷載難以繼續(xù)增加,之后索拱結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞,加載系統(tǒng)卸載至某較低荷載后,結(jié)構(gòu)變形趨于穩(wěn)定,此時(shí)豎向位移增大很多,荷載-位移曲線出現(xiàn)明顯的下降段。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)索拱在右拱腳附近發(fā)生局部突起屈曲,導(dǎo)致主拱破壞,即宣告整個(gè)結(jié)構(gòu)失效。將試驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果比較,兩者的弦桿構(gòu)件從應(yīng)力性質(zhì)和數(shù)值上都能較好地吻合,誤差在5%以內(nèi),且以軸應(yīng)力最為吻合;索力的理論值和實(shí)測(cè)值吻合較好,最大誤差不超