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国内预应力大跨度空间的钢结构应用的主要情况

日期:2017-7-25 9:44:36 来源:互联网 浏览数:
 
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    1 张拉整体结构
    张拉整体结构主要为三棱柱或四棱柱所组成的基本单元,若将每个基本单元的节点连在一起,则可形成双层张拉整体结构,这种自应力网格体系主要是由被连接的棱柱体单元均有的单独受压刚性杆和连续张拉的柔性索所形成,其间所敷膜材可用于遮光挡雨,整体刚度由单元间的自平衡预应力为基础。据相关资料记载[4],国外张拉整体结构主要用于圆形的平面屋盖,位于美国的乔治亚穹顶,其跨度大于200 米,而所用钢重量不超过30 公斤每平方米。据此案例可发现,利用结构体系可大量节省建筑资源,体现其经济性,但上层覆盖的张力膜如功能性需达到具有耐火性、自洁性能、抗老化性能等,则较为昂贵,在经济性方面并不十分理想。
    2 弦支穹顶结构
    将上述张拉整体结构上层柔性索替换成具有刚性的单层球面网壳,其它抑制,其弹性支撑可提高单层网壳的稳定性和结构刚度,由于其上层为刚性,可将膜材取消使用常规的夹芯板予以代替,在提高建筑物室内的保温性能和隔热性能的同时,还能大幅度的节省工程造价成本。据有关资料显示,日本的光球穹顶和聚会穹顶均使用此类结构。我国天津某大学对此结构进行实地模型实验后,将其应用于天津某商务中心的大堂屋顶,其直径为35. 6 米。
    3 预应力曲面网壳结构
    在网壳结构关键部位如正、负、零高斯曲率位置,将原先必需的拉杆取消,使用强度较高的钢索予以取代,并对其进行张拉,建设其预应,提高结构承载力,改善内力分布情况,将杆件内力峰值尽量减小,从而提高结构刚度和结构稳定性,此结构在满足安全性和结构合理性的同时,还具有经济性。据有关资料显示,我国1994 ~ 1999 年内,在四川、广东、广西等地先后建成多家体育馆,其工程主要所用机构为预应力曲面网壳结构,证明此种结构具有强大的优势,体现我国特色和创造性。
    4 预应力张弦梁与弦桁架结构
    张弦梁结构是上弦抗弯受压构件和下弦受拉钢索而形成,在工程总主要表现为受压撑杆互相连接的自平衡结构体; 弦桁架结构是受压撑杆连接上部抗弯受压拱式桁架和下部所形成,在工程总主要表现为受拉钢索而形成的自平衡结构体。这两种结构在用钢方面有增加用量的趋势。施工难度较大。
    5 对角线布索体外预应力平板型网架
    对角线布索体外预应力平板型网架最早应用于前苏联,以苏联建筑为例,1977 年的福尔日思科的某商业中心,建筑面积为72 米* 17米。我国河南某空间结构厂在1993 年使用相同的原理和布索方法建成对角线布索体外预应力平板型网架。用钢量为15 公斤每平方米,与常规网架用量下降45. . 00%,以此显示对角线布索体外预应力平板型网架的优越性,但其缺点性在于预应力结构体系不够完善,构造较为困难。

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