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柔性边界单边悬挂展厅结构设计与性能优化研究
1
作者 刘冰 黄玮嘉 吴智伟 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期75-81,共7页
本项目属于小体量的会展建筑。为了实现建筑结构一体化设计理念,满足无柱轻盈的室内效果,采用了张弦屋盖及柔性边界单边悬挂坡道的结构体系,并对于此类结构的计算模型选取给出建议。对于单边悬挂结构的截面选择、拉压杆选择、拉杆连接... 本项目属于小体量的会展建筑。为了实现建筑结构一体化设计理念,满足无柱轻盈的室内效果,采用了张弦屋盖及柔性边界单边悬挂坡道的结构体系,并对于此类结构的计算模型选取给出建议。对于单边悬挂结构的截面选择、拉压杆选择、拉杆连接位置给出了优化分析建议。通过弹性分析,确保结构的承载力和刚度均满足要求,尤其对弯、剪、扭复合受力的箱梁本体进行研究。通过极限承载力分析,查找结构的破坏路径,证明这种结构体系具有足够的安全度和抗倾覆能力。最后对于主体构件的加工以及共用销轴的特殊节点设计进行探讨。结果表明,此种结构体系对于“小而美”型展厅类建筑,具有良好承载性能,完美实现了建筑的空间展示性。 展开更多
关键词 张弦屋盖 柔性边界 单侧悬挂结构 极限承载力 共用销轴节点
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预应力张弦桁架的抗连续倒塌分析与性能提升
2
作者 刘文豪 曾滨 +2 位作者 周臻 龚鹏 江凯萍 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期9-15,共7页
针对预应力张弦桁架连续倒塌问题,采用有限元方法分别对拉索、支座下弦杆、跨中上弦杆和跨中撑杆失效下的连续倒塌机理开展分析。提出了具有二次刚度的抗倒塌套管构件,验证其可行性,并对采用抗倒塌套管构件的预应力张弦桁架开展抗连续... 针对预应力张弦桁架连续倒塌问题,采用有限元方法分别对拉索、支座下弦杆、跨中上弦杆和跨中撑杆失效下的连续倒塌机理开展分析。提出了具有二次刚度的抗倒塌套管构件,验证其可行性,并对采用抗倒塌套管构件的预应力张弦桁架开展抗连续倒塌分析。结果表明:预应力张弦桁架在拉索或支座下弦杆失效下的抗连续倒塌承载力明显低于其他构件失效工况;拉索失效时,跨中上弦杆轴力迅速增大直至屈曲,随后形成塑性铰,跨中竖向位移显著增加且不收敛;支座下弦杆失效时,靠近支座处的腹杆因轴力增大而屈曲,进而引起支座失效;采用抗倒塌套管构件后预应力张弦桁架在拉索和支座下弦杆失效下的抗连续倒塌承载力分别提升24.0%和28.6%。 展开更多
关键词 预应力张弦桁架 连续倒塌机理 抗连续倒塌承载力 性能提升
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大跨度张弦桁架结构地震动非一致激励响应分析
3
作者 吕迎新 王宇 《建筑结构》 北大核心 2025年第1期15-20,49,共7页
为了研究地震动空间变化效应对大跨度张弦桁架结构地震响应的影响,基于经验相干函数和规范设计反应谱模拟了非平稳地震动场,对结构进行了行波输入与多点输入两种地震动非一致激励下的时程响应分析,并对其结果与地震动一致激励下响应结... 为了研究地震动空间变化效应对大跨度张弦桁架结构地震响应的影响,基于经验相干函数和规范设计反应谱模拟了非平稳地震动场,对结构进行了行波输入与多点输入两种地震动非一致激励下的时程响应分析,并对其结果与地震动一致激励下响应结果进行了比较研究。研究结果表明:地震动多点输入会极大程度地提高张弦桁架结构各类型构件轴向应力;构件轴向应力幅值变化程度与构件位置及地震动激励方向有关;仅考虑行波效应会低估结构的地震响应,对于大跨度张弦桁架结构抗震设计必须考虑地震动的非一致激励。 展开更多
关键词 大跨度张弦桁架 地震响应 多点激励 行波效应 相干函数
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超大跨度钢桁拱屋架安装关键技术
4
作者 李卫松 王龙 陈琪银 《建筑技术》 2025年第21期2572-2574,共3页
中铁建靖江桥梁科技产业园总拼车间为大跨度拱形桁架,弦杆和腹杆均为圆管相贯,每榀钢桁拱跨度67.8 m,具有构件空间尺寸大、质量大、跨度大的特点。在施工过程中,钢构件自身结构安全、吊装安全及精度控制等成为该工程的重点和难点。针对... 中铁建靖江桥梁科技产业园总拼车间为大跨度拱形桁架,弦杆和腹杆均为圆管相贯,每榀钢桁拱跨度67.8 m,具有构件空间尺寸大、质量大、跨度大的特点。在施工过程中,钢构件自身结构安全、吊装安全及精度控制等成为该工程的重点和难点。针对超大跨度钢桁拱屋架结构特点,通过MIDAS软件进行立体建模,将大跨度钢桁拱梁分段划分,模拟分段上胎架拼装过程、整体起吊钢拱结构分析及逐榀安装过程,最终采用“钢结构胎架低空拼装+原位起吊”的施工工艺。研究表明,整体安装过程中,结构的强度、稳定性、变形均满足要求。 展开更多
关键词 钢结构 钢桁拱屋架 胎架 加强弦
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国家体育馆双向张弦结构节点设计与试验研究 被引量:19
5
作者 秦杰 陈新礼 +3 位作者 徐瑞龙 覃阳 徐亚柯 李振宝 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2007年第1期12-15,共4页
国家体育馆屋面结构体系采用双向张弦网格结构,作为一种全新的结构体系,其节点的外形和受力更加复杂,设计过程具有很大的难度。介绍了国家体育馆撑杆上、下端及拉索端部节点的设计过程;对撑杆下端节点和拉索之间的抗滑移性能做了验算,... 国家体育馆屋面结构体系采用双向张弦网格结构,作为一种全新的结构体系,其节点的外形和受力更加复杂,设计过程具有很大的难度。介绍了国家体育馆撑杆上、下端及拉索端部节点的设计过程;对撑杆下端节点和拉索之间的抗滑移性能做了验算,并完成了足尺抗滑移试验。所提出的节点做法以及相关的试验数据可供类似工程参考。 展开更多
关键词 双向张弦结构 节点设计 抗滑移试验
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弦支网架结构体系概念及特性研究 被引量:9
6
作者 陈志华 孙国军 闫翔宇 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2010年第8期6-9,共4页
网架结构是较为常见的一种空间结构形式。在传统的预应力网架结构的基础上,引入张拉整体思想,形成建筑效果美观的弦支网架结构。按照网架结构的常用类别定义,给出弦支网架结构的分类形式。对比研究网架结构和弦支网架结构自身的基本特性... 网架结构是较为常见的一种空间结构形式。在传统的预应力网架结构的基础上,引入张拉整体思想,形成建筑效果美观的弦支网架结构。按照网架结构的常用类别定义,给出弦支网架结构的分类形式。对比研究网架结构和弦支网架结构自身的基本特性,提出弦支抽空型网架结构的概念,并对其进行静动力性能分析。结合工程实例,介绍弦支抽空型网架结构的特点和应用情况。 展开更多
关键词 网架结构 张拉整体 拉索 弦支网架 抽空型
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大跨度胶合木结构设计探索 被引量:10
7
作者 冯远 龙卫国 +5 位作者 欧加加 张彦 廖理安 王立维 杨文 陈迪 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第17期43-49,共7页
首先对适合于大跨胶合木结构常见结构体系的结构构成、受力特点、适用范围进行了分析,包含木桁架结构、木网架结构、木网壳结构、木拱结构以及木张弦结构等大跨胶合木结构体系。然后通过青岛胶东国际机场航站楼指廊屋盖胶合木结构等4个... 首先对适合于大跨胶合木结构常见结构体系的结构构成、受力特点、适用范围进行了分析,包含木桁架结构、木网架结构、木网壳结构、木拱结构以及木张弦结构等大跨胶合木结构体系。然后通过青岛胶东国际机场航站楼指廊屋盖胶合木结构等4个实际工程项目探讨了大跨度胶合木结构选型和结构设计,对比了不同结构方案力学性能指标、木材用量指标。最后针对大跨胶合木结构设计还需要进一步完善的问题,如木材本构模型、节点分析、蠕变和湿度影响以及整体稳定分析等进行了讨论。 展开更多
关键词 大跨度 胶合木结构 木桁架结构 木网架结构 木网壳结构 木拱结构 木张弦结构 结构选型
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全国农业展览馆中西广场展厅张弦桁架屋盖设计 被引量:5
8
作者 卫东 王志刚 +1 位作者 刘季康 丁大益 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2006年第6期76-79,共4页
全国农业展览馆新建中西广场展厅平面为150.5m×91m矩形,高度16.0m,主体为钢筋混凝土框架,上部钢屋盖为77m跨张弦桁架结构。对屋盖设计中的几种可行结构方案进行了比较,对张弦桁架整体控制尺寸的确定进行了研究。介绍了屋盖的结构... 全国农业展览馆新建中西广场展厅平面为150.5m×91m矩形,高度16.0m,主体为钢筋混凝土框架,上部钢屋盖为77m跨张弦桁架结构。对屋盖设计中的几种可行结构方案进行了比较,对张弦桁架整体控制尺寸的确定进行了研究。介绍了屋盖的结构平面布置,张弦桁架的受力分析及设计,撑杆上下端及支座等较为复杂的节点设计。索穿下弦杆及索端头锚固处等受力较复杂的节点采用了铸钢节点,进行了两类铸钢节点设计与受力分析。并对屋架的施工过程进行了简要介绍。 展开更多
关键词 全国农展馆 展厅 张弦桁架 预张力 铸钢节点
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广州国际会议展览中心展览大厅钢屋盖设计 被引量:44
9
作者 陈荣毅 董石麟 《空间结构》 CSCD 2002年第3期29-34,共6页
本文介绍了广州国际会议展览中心钢结构设计的基本情况 ,主要介绍了展览大厅钢屋盖设计的有关内容。展览大厅钢屋盖采用跨度 12 6 .6米的预应力张弦立体桁架结构 ,是该类结构在国内最新应用的、也是跨度最大的工程。
关键词 广州国际会议展览中心 展览大厅 空间结构 预应力 张弦立体桁架 钢结构 设计
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126.6m跨张弦桁架结构的设计与研究 被引量:8
10
作者 杨叔庸 孙文波 舒宣武 《空间结构》 CSCD 北大核心 2005年第1期24-29,共6页
介绍了广州国际会议展览中心屋盖的大跨度张弦桁架结构的特点、结构分析和节点设计的情况,介绍了关于张弦桁架结构的刚度和水平动力特性方面的研究,以及弯曲钢管、相贯节点、铸钢节点等试验研究的成果.
关键词 张弦桁架结构 设计与研究 广州国际会议展览中心 节点设计 结构分析 动力特性 相贯节点 试验研究 铸钢节点 大跨度 屋盖 刚度
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平面张弦结构抗连续倒塌的动力分析 被引量:11
11
作者 朱奕锋 冯健 尚仁杰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期633-639,676,共7页
杆件由于爆炸、腐蚀等发生脆性破坏后引起剩余结构的振动和压杆由于失稳过程中的弹性突跳(Snap-through)引起的相邻结构振动是张弦结构倒塌过程中常伴生的两种动力现象。本文对第一种动力响应产生的原因、失效构件的模拟方法进行了分析... 杆件由于爆炸、腐蚀等发生脆性破坏后引起剩余结构的振动和压杆由于失稳过程中的弹性突跳(Snap-through)引起的相邻结构振动是张弦结构倒塌过程中常伴生的两种动力现象。本文对第一种动力响应产生的原因、失效构件的模拟方法进行了分析,说明进行张弦结构抗连续倒塌的动力分析应采用初始条件法模拟构件的失效。根据张弦结构的特点,从构件失效和结构失效两方面提出了张弦结构倒塌失效的评估准则,并采用变换荷载路径法通过静力连续倒塌分析找出张弦结构各部分的关键构件;然后采用初始条件法按考虑几何非线性、阻尼比、材料非线性等分别模拟这些关键构件失效引起的动力响应,得到了平面张弦结构各部分构件失效的动力特性、动力放大系数和失效构件的位置,并对不同失效时间进行动力响应分析得到张弦结构动力效应与构件失效时间的关系曲线。最后给出张弦结构进行抗连续倒塌分析的一些结论和建议,如进行连续倒塌动力时程分析时初始失效杆件选取和失效时间取值以及弹性动力放大系数与塑性动力放大系数的区别等,为张弦结构的抗连续倒塌设计提供技术支持和参考。 展开更多
关键词 张弦桁架 连续倒塌 初始条件法 动力分析 变换荷载路径法
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北京北站站台大跨度张弦桁架雨棚设计研究 被引量:9
12
作者 罗尧治 余佳亮 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期35-42,共8页
针对北京北站站台大跨度张弦桁架雨棚结构设计中抗风、抗震、温度作用以及支承柱稳定等难点问题,采用有限元法进行各种荷载组合工况下雨棚结构的受力分析。结果表明:张弦桁架构件的设计主要受活载参与组合工况控制,而支承柱及其基础的... 针对北京北站站台大跨度张弦桁架雨棚结构设计中抗风、抗震、温度作用以及支承柱稳定等难点问题,采用有限元法进行各种荷载组合工况下雨棚结构的受力分析。结果表明:张弦桁架构件的设计主要受活载参与组合工况控制,而支承柱及其基础的设计则受地震作用参与组合工况控制;风荷载的作用使拉索索力减小,当拉索完全松弛后,张弦桁架的受力性能会发生质的下降,通过优化张弦桁架的矢高和垂距、桁架断面高度以及拉索截面积等参数,可提高雨棚结构的抗风性能;支承柱的刚度会直接影响雨棚结构的失稳模式和稳定承载能力,设计时应保证支承柱不先于上部的张弦桁架发生失稳。研制的2种新式铸钢节点有效地解决了拉索节点受力大、构造复杂等设计难点。 展开更多
关键词 铁路客运站 站台雨棚 张弦桁架 结构设计
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单榀张弦桁架结构各因数的影响分析 被引量:6
13
作者 姚国红 刘树堂 康丽萍 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第2期65-70,共6页
利用SAP2000,对一跨度128m的单榀张弦桁架结构进行了受力性能分析,研究了撑杆间距及数目、矢跨比、垂跨比和桁架截面高度等4个参数对结构变形、内力和用钢量的影响,为张弦桁架结构的优化设计提供了重要的设计参数。分析结果表明,结构的... 利用SAP2000,对一跨度128m的单榀张弦桁架结构进行了受力性能分析,研究了撑杆间距及数目、矢跨比、垂跨比和桁架截面高度等4个参数对结构变形、内力和用钢量的影响,为张弦桁架结构的优化设计提供了重要的设计参数。分析结果表明,结构的矢跨比适宜取0.12,垂跨比适宜取0.1,桁架截面高度与跨度之比在0.023左右合适,对于跨度为128m的张弦桁架结构,撑杆数目以11个为宜。 展开更多
关键词 张弦桁架 受力性能 有限元分析
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广州国际会展中心张弦桁架竖向刚度性能 被引量:8
14
作者 孙文波 杨叔庸 陈荣毅 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期33-36,共4页
介绍了张弦圆管桁架结构在广州国际会展中心工程中的应用 ,对圆钢管冷弯成型后钢材性能的变化进行了试验研究 .通过对 36组试件的拉伸试验结果进行的统计 ,得出了可直接应用于设计的考虑圆钢管钢材冷弯效应的拟合公式 ,并采用该拟合公... 介绍了张弦圆管桁架结构在广州国际会展中心工程中的应用 ,对圆钢管冷弯成型后钢材性能的变化进行了试验研究 .通过对 36组试件的拉伸试验结果进行的统计 ,得出了可直接应用于设计的考虑圆钢管钢材冷弯效应的拟合公式 ,并采用该拟合公式对张弦圆管桁架结构的竖向刚度性能进行了研究 .计算和实测的结果具有良好的吻合程度 ,均表明了冷弯加工后圆钢管弦杆的刚度有了较大的衰退 ,从而导致了结构整体刚度的衰退 . 展开更多
关键词 张弦桁架结构 刚度 冷弯钢管
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广州国际会展中心张弦式桁架索力测试 被引量:5
15
作者 吴源青 徐忠根 杨泽群 《广州大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第2期156-158,192,共4页
结合现场测试工作,对频率法测量索力的理论与技术应用于张弦式桁架索力的测试进行了探讨.测试结果表明边界条件为铰支并考虑刚度影响的计算公式与实际索力较为接近.频率法测量索力可作为张弦式桁架施工中索力的监控手段.
关键词 会展中心 张弦式桁架 索力 测试
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矢跨比和垂跨比对张弦立体桁架性能的影响分析 被引量:10
16
作者 王秀丽 刘永周 《空间结构》 CSCD 北大核心 2005年第1期35-39,共5页
本文简要介绍了张弦立体桁架结构特点和受力机理,利用ANSYS有限元程序对一个100m跨度的张弦立体桁架进行了受力分析,详细阐述了矢跨比和垂跨比对该结构变形性能、受力性能和用钢量的影响,给出了设计的建议矢跨比和垂跨比,为此类结构的... 本文简要介绍了张弦立体桁架结构特点和受力机理,利用ANSYS有限元程序对一个100m跨度的张弦立体桁架进行了受力分析,详细阐述了矢跨比和垂跨比对该结构变形性能、受力性能和用钢量的影响,给出了设计的建议矢跨比和垂跨比,为此类结构的设计提供了参考.计算表明,结构的矢跨比最好大于0.12,而垂跨比最好大于0.1,这时结构的受力和位移都在比较合理的范围内.但矢跨比和垂跨比对纵向位移和支座反力的影响不明显. 展开更多
关键词 垂跨比 矢跨比 桁架 立体 ANSYS有限元程序 受力机理 结构特点 受力分析 变形性能 受力性能 支座反力 纵向位移 用钢量 计算表 类结构 设计
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新疆国际会展中心屋面张弦桁架铸钢节点承载性能试验 被引量:4
17
作者 杜新喜 杨浩 +3 位作者 袁焕鑫 闫琰 胡文进 王新 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期801-806,共6页
为研究新疆国际会展中心屋面张弦桁架支座铸钢节点的承载性能,对该铸钢节点的1/2缩尺试件进行了加载试验.试验结果表明,在最不利设计工况组合下,节点满足设计的承载能力要求.对节点试件进行弹塑性有限元分析,结果表明有限元分析结果与... 为研究新疆国际会展中心屋面张弦桁架支座铸钢节点的承载性能,对该铸钢节点的1/2缩尺试件进行了加载试验.试验结果表明,在最不利设计工况组合下,节点满足设计的承载能力要求.对节点试件进行弹塑性有限元分析,结果表明有限元分析结果与试验结果吻合良好,验证了有限元数值模型的可靠性.对铸钢节点的承载性能指标和安全储备进行了综合评估,为张弦桁架铸钢节点工程设计提供试验数据和参考. 展开更多
关键词 铸钢节点 张弦桁架 试验研究 承载性能 有限元分析
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增设备用索对张弦桁架抗连续倒塌性能影响研究 被引量:8
18
作者 曾滨 陆金钰 +2 位作者 董霄 刘德军 武啸龙 《空间结构》 CSCD 北大核心 2017年第4期49-54,共6页
张弦桁架冗余度低,若预应力拉索在意外情况下断裂,结构易发生倒塌.针对这一问题,基于变换荷载路径法提出了4种增设备用索方案.利用ANSYS/LS-DYNA对结构倒塌过程进行模拟,采用考虑结构初始状态的等效荷载卸载法模拟拉索的失效过程,模拟... 张弦桁架冗余度低,若预应力拉索在意外情况下断裂,结构易发生倒塌.针对这一问题,基于变换荷载路径法提出了4种增设备用索方案.利用ANSYS/LS-DYNA对结构倒塌过程进行模拟,采用考虑结构初始状态的等效荷载卸载法模拟拉索的失效过程,模拟结果证明了增设备用索可以有效提高张弦桁架结构的抗连续倒塌能力.在不同支座水平刚度下,对传统张弦桁架及4种增设备用索方案断索后的动力响应进行分析,指出增设备用索抗连续倒塌设计方法更适用于支座水平刚度较小的结构. 展开更多
关键词 张弦桁架 连续性倒塌 变换荷载路径法 等效荷载卸载法 备用索
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张弦桁架的桁架优化设计 被引量:11
19
作者 熊伟 吴敏哲 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2005年第2期215-219,共5页
在张弦桁架形态优化分析的基础上,提出了张弦桁架合理拱轴线的设计方法,并建立了相应的张弦桁架优化设计模型,同时对该模型进行了荷载及截面等因素变化条件下的形态分析.结果表明采用该方法设计的张弦桁架,杆件内力分布均匀,能大量减少... 在张弦桁架形态优化分析的基础上,提出了张弦桁架合理拱轴线的设计方法,并建立了相应的张弦桁架优化设计模型,同时对该模型进行了荷载及截面等因素变化条件下的形态分析.结果表明采用该方法设计的张弦桁架,杆件内力分布均匀,能大量减少杆件截面种类及充分利用材料,使杵架部分的用钢量减少,达到减轻结构自重的目的。 展开更多
关键词 张弦桁架 形态优化 拱轴线型
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