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钢结构工程张弦梁结构中预应力的作用
编辑:www.jzjiagugs.com  来源:云顶娱乐官方网站  发表时间:2014/4/11 12:17:23  点击:1516

  湖南钢结构企业认为张弦梁结构是通过撑杆连接梁(拱)和索而形成的一种新型杂交结构形式,通过对下弦索施加预应力可以使结构形成整体共同参加工作。预应力加固工程下弦索的预应力,通过撑杆使梁产生与使用荷载作用时相反的位移,从而部分抵消了外荷载的作用;联系索与梁之间的撑杆对于上弦梁起到了弹性支撑的作用,可以减小上弦梁的弯矩;同时,下弦索负担外荷载对上弦梁产生的外推力,从而不会对边缘构件产生水平推力,整体结构形成自平衡体系。

  湖南钢结构企业认为通常认为随着预应力的增大,结构的变形将减小;已有的一些对张弦梁结构的研究工作也得出类似结论,认为增大预应力可以有效的减小变形和上弦梁的正应力,有益于结构性能的改善。但是,分析该结构,必须区分其在施加预应力前后的状态,即零状态和初始态,本文定义零状态为体系在无自重、无预应力作用时的放样状态;初始态为体系在自重和预应力作用下的自平衡状态。为求解零状态几何参数和初始态预应力分布提出了逆迭代法,但是无法在此基础上连续进行承受外荷载作用下的分析。因而以往的一些对张弦梁结构力学性能的研究并未区分这两种状态,同时对预应力张拉过程中的位移(初始态位移)和承受使用荷载作用下的位移(荷载态位移)也未区分,这就可能造成对该结构力学性能的误识。

  钢结构企业先容说,预应力的增大对于张弦梁结构位移的影响是很小的,尤其对竖向位移而言,更是微乎其微;在大跨度的情况下,由于仅仅依靠上弦梁的刚度是不足以抵抗结构自重和外荷载的,所以要通过预应力这个媒介,使梁、索、杆形成整体参与工作,从而使结构的整体刚度大大增加;但是单就预应力本身来讲,它的增大导致所有内力项都增大,但并不能有效地增加结构的刚度,所以预应力所起的作用主要就是使屋架形成整体结构。

  就预应力对张弦梁结构内力的影响来看,预应力的增大会导致结构所有内力项都相应增大,对于上弦梁的主要内力项弯矩的影响尤为显著,这是不利于结构受力性能的改善的。所以,在实际工程中预应力的取值必须合理,该取值范围应当是在使结构形成整体的时候,初始态至荷载状态的过程中,应尽可能地减小上弦梁的弯矩和轴力。

 

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