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1、第八届全国现代结构工程学术研讨会 弦支结构体系在大跨门式刚拱改善结构中的应用 闰翔宇陈志华 ( 天津大学建筑工程学院，天津3 0 0 0 7 2 ) 提要：在概述弦支结构体系工作原理的基础上，结合某仓库采用的类似门式刚架的刚拱结构工程，通过对原大跨刚拱结构在各种 荷载工况及组合下的有限元分析结果，指出原结构在受力性能方面需改善之处避而利用弦支结构体系的基本工作原理， 提出了采用弦支体系的改善方案，通过对改善后体系的静动力性能的分析。并与原结构体系的比较得到了弦支体系能够 较好改善大跨结构受力性能的有益结论。 关键词：弦支结构，刚拱，大跨度，结构改善 弦支结构是目前工程中广泛采用的一种新型结构体
2、系，尤其以张弦梁、弦支穹顶结构应用较多。其基本工作 原理就是用撑杆连接上部受压杆件和下部受拉杆件，通过张拉结构的弦( 通常是拉索) ，在受拉构件上施加预拉 力。使结构产生反挠度，从而减小荷载作用下结构的最终挠度，改善 部杆件的负担。并且通过调整受拉构件中 预应力来减小结构对支座产生的水平推力。使之近似于成为一种自平衡体系。本文将根据弦支结构这一基本工作 原理，结合某大跨度刚拱结构，提出基于弦支结构的改善方案，并对改善方案进行静动力性能研究，以期为弦支 结构的发展应用提供新思路。 一、结构概况及技术条件 ( 一) 结构组成 河南省- f l 峡渑池县希望铝业有限公司的原料仓库，长3 6 0 m
3、，宽6 2 m ，主受力结构采用由单层门式刚架变 化而成的大跨类刚拱结构体系，梁和柱采用H 型钢，结构主要尺寸及构件规格如图1 所示。 t 缮，! 鼍一。8 i j ! ? j “”“：”“唑、弋i J、3 ( 二) 技术条件 在进行结构分析计算时采用的基本设计荷载包括以下几种。恒载( D L ) ：构件自重，由程序自动计算；屋面 及墙面荷载0 3 k N m ：活载( L L ) ：0 5 k N m ；风荷载( w x + 。W X ) ：基本风压0 4 k N m ，地面粗糙度B 类。 高度系数1 4 2 ，风振系数1 5 ，体型系数迎风面0 8 ，被风面_ 0 5 ；温度作用( T +
4、 ，T - ) ：温差取为2 0 度；地震 作用( E X ) ：抗震设防烈度7 度。基本地震加速度0 1 0 9 ，类场地，第三组。在计算时主要考虑的荷载基本组 合如表l 所示。 5 1 2 工业建筑2 0 0 8 增刊 第八届全国现代结构工程学术研讨会 文中简述了弦支结构通过设置拉索改善结构性能的基本工作原理，针对某仓库采用的类似门式刚架的大跨刚 拱结构，对原结构在各种荷载工况及组合下的有限元分析结果，指出原结构存在侧向刚度弱，变形较大，柱底反 力较大等几方面不利的性能。根据弦支结构体系的基本工作原理，提出了采片j 弦支体系加强原结构的改善方案， 对改善后体系的静动力性能的分析，并与原结构
5、体系的比较，结果表明，采用弦支体系加强原结构后，构件应力 得到了一定的降低，结构侧向刚度得到加强，并且柱底反力得到了有效的减小。文中体现了简单结构中弦支体系 的应用，为弦支体系的发展应用提供一种参考思路和发展方向。 参考文献 ( 1 ) 陈志华弦支穹顶结构体系及其结构特性分析 J 建筑结构，2 0 0 4 ，3 4 ( 5 ) ；3 7 4 1 ( 2 ) 陈志华，张立平，李阳等弦支穹顶结构实物动I 力特性研究 J 工程力学，2 0 0 7 ，2 4 ( 3 ) ：1 3 卜1 3 7 ( 3 ) 张峥，丁洁民，何志军大跨度张弦结构的应用与研究 A 北京：首届全国建筑结构技术交流会论文集 c ，2 0 0 6 。 ( 4 ) 艾军平面张弦结构的静力稳定性研究 D 天津大学2 0 0 2 5 1 6 工业建筑2 0 0 8 增千0
