弦支結(jié)構(gòu)體系研究.pdf

1、隨著社會的進(jìn)步和人們生活水平的不斷提高，以及工業(yè)、文化和體育等事業(yè)的不斷進(jìn)步，大大增強(qiáng)了社會對空間結(jié)構(gòu)，尤其是大跨度高效能空間結(jié)構(gòu)的需求，近幾十年來，世界上建造了成千上萬采用各類空間結(jié)構(gòu)的大型體育館、會展中心、航站樓和機(jī)庫等建筑。目前的空間結(jié)構(gòu)向著輕量、超大跨方向發(fā)展，這種發(fā)展趨勢要求必須竭盡全力地降低結(jié)構(gòu)的自重，而降低結(jié)構(gòu)自重的途徑一是研制出輕質(zhì)高強(qiáng)的新型建筑材料，二是研究開發(fā)合理的結(jié)構(gòu)形式。以張拉整體概念為基礎(chǔ)的各種弦支結(jié)構(gòu)正是在這

2、種背景下被研究開發(fā)出來的高效能、合理化的大跨度空間結(jié)構(gòu)形式，并作為目前大跨度空間結(jié)構(gòu)中的主要結(jié)構(gòu)形式被越來越多地應(yīng)用于實(shí)際工程當(dāng)中，因此，一方面深入研究這些弦支結(jié)構(gòu)為工程應(yīng)用提供理論依據(jù)顯得尤為重要，另外一方面集思廣益，研究開發(fā)出新型的、高效能的弦支結(jié)構(gòu)，豐富弦支結(jié)構(gòu)體系和大跨度空間結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)建筑科學(xué)的蓬勃發(fā)展。
　　 本文以弦支梁結(jié)構(gòu)為研究基礎(chǔ)，首先研究有關(guān)弦支梁結(jié)構(gòu)的若干問題，然后研究折疊開合結(jié)構(gòu)體系，并將之引入到弦支梁

3、（桁架）結(jié)構(gòu)中，得到折疊開合弦支梁（桁架）結(jié)構(gòu)；繼續(xù)發(fā)展張拉整體的概念，在弦支梁結(jié)構(gòu)的啟發(fā)下提出了兩種新型弦支結(jié)構(gòu)即：弦支混凝土集成樓蓋結(jié)構(gòu)和弦支筒殼結(jié)構(gòu)。具體來說，本文的主要創(chuàng)新研究內(nèi)容有：
　　 (1)對于弦支梁（桁架）結(jié)構(gòu)，提出了一種較容易為設(shè)計(jì)人員所掌握的便利的預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)方法；風(fēng)載（風(fēng)吸）對弦支梁結(jié)構(gòu)影響較大，介紹了時(shí)域和頻域兩種分析結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)的研究方法，編制了相應(yīng)的程序，通過兩種方法分析研究了弦支梁結(jié)構(gòu)的風(fēng)振特性，得

4、出了風(fēng)振系數(shù)；提出一種適用于弦支梁（桁架）結(jié)構(gòu)的簡單方便的索力測量方法──靜力平衡法。
　　 (2)在折疊門的啟發(fā)下，提出了一種型鋼梁式折疊開合屋蓋，進(jìn)而將之發(fā)展到弦支梁（桁架）結(jié)構(gòu)中，得到一種新型的折疊開合屋蓋形式──折疊開合弦支梁（桁架）結(jié)構(gòu)，并對其開合機(jī)理和實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了詳細(xì)論證。
　　 (3)將弦支梁結(jié)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展，與混凝土板進(jìn)行組合，提出了一種鋼-混凝土復(fù)合屋面板，即弦支混凝土集成屋蓋結(jié)構(gòu)。對此結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了理

5、論研究，主要包括：結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)及構(gòu)造；預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)方法；靜力與動力學(xué)特性研究。
　　 (4)將弦支桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展，與柱面網(wǎng)殼進(jìn)行組合，提出了一種新型的弦支結(jié)構(gòu)體系──弦支筒殼結(jié)構(gòu)體系。對此結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了理論研究，主要包括：結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)及構(gòu)造；預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)方法；弦支筒殼結(jié)構(gòu)的靜力特性、穩(wěn)定特性以及動力特性。此外，以一實(shí)際工程為背景，對弦支筒殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了縮尺模型試驗(yàn)，進(jìn)行靜力學(xué)特性的試驗(yàn)研究，并與理論研究的結(jié)果進(jìn)行了比較，為這種