长沙国际会展中心大跨度张弦梁的设计与研究
国际会展钢结构屋盖张弦梁施工技术交流PPT
三、张拉施工方案
施工模拟
张拉过程张弦梁拉索张拉端（CB、CW轴）索力变化如表所示，表中黑 体数字为该拉索施工时所施加的张拉力。
张拉过程张拉端索力表（单位：kN）
轴线号
3 5 7 9 11 13 15 17
一公司钢结构公司进行施工； E1-E4总承包单位为北京建
工，钢结构分包为沪宁钢机。
一、项目基本概况
总体情况-展馆钢结构组成
本项目单层展馆的钢结构主要由屋盖支撑柱、屋盖张弦梁及端部桁架、屋 盖次梁、变截面箱梁组成。屋盖平面尺寸为100m×163m，跨度为81m，柱距 18m，屋面高度低端约18m，高端约33m。张弦梁沿东西向一共布置有8榀。
张弦梁结构
张弦梁由上弦钢梁、下部预应力拉索以及两者之间的撑杆等三 个部分组成。下弦拉索未张拉前，张弦梁结构未形成受力体系， 上弦钢梁无法脱胎，使得下弦索与支承架间易形成冲突。
二、张弦梁屋盖施工特点
张弦梁结构
张弦梁下部预应力拉索采用双索共同受力的形式。索规格为 2ф97，结构自重初始态下双索的最大初始预张力为5500kN。
三、张拉施工方案
施工顺序
下弦索和斜拉索张拉滞后钢构安装两榀，流水作业，张拉前 该榀张弦梁两侧纵向次梁已安装完成。
三、张拉施工方案
施工模拟
张拉过程张弦梁拉索张拉端（CK、CN轴）索力变化如表所示，表中黑 体数字为该拉索施工时所施加的张拉力。
张拉过程张拉端索力表（单位：kN）
轴线号
3 5 7 9 11 13 15 17
屋盖张弦梁施工技术交流
——华中大区 长沙国际会展中心 张弦梁屋盖施工特点
张弦梁结构设计原理及应用分析
张弦梁结构设计原理及应用分析张弦梁结构是一种常用的桥梁结构形式，它是由拉索和梁体组成的特殊结构。
在该结构中，拉索起到了主要承载荷载的作用，而梁体则用于支撑和固定拉索。
张弦梁结构具有较高的刚度和强度，能够有效地分散并传递荷载，广泛应用于桥梁、悬索桥、天桥等工程中。
首先，我们来了解一下张弦梁结构的设计原理。
在张弦梁结构中，拉索是承载主要荷载的部分。
拉索通常由高强度钢缆或钢索组成，通过预应力来提高其刚度和稳定性。
拉索通常固定在两个支座上，形成了一个张力状态，使结构能够承担更大的荷载。
梁体则用于支撑和固定拉索，使整个结构形成一个平衡的力系统。
张弦梁结构的应用分析主要从以下几个方面进行探讨：1. 结构优势：张弦梁结构具有较高的刚度和强度。
由于拉索起到了主要承载荷载的作用，相比传统桥梁结构，张弦梁结构可以减少梁体的尺寸和材料使用量，降低了工程造价。
此外，张弦梁结构还具有施工速度快、对地基要求低等优势，适用于跨越大尺度的河流、山谷等地形。
2. 设计考虑：在进行张弦梁结构设计时，需要考虑以下因素。
首先是拉索的大小和布置。
拉索的数量和位置直接影响着结构的刚度和荷载承载能力。
其次是梁体的形状和材料选择。
梁体应具有足够的刚度和强度，同时要满足美观和经济的要求。
最后是结构的防腐保护和维护考虑。
由于张弦梁结构通常在复杂的环境中，如海上、高温等，所以对结构的防腐和维护工作非常重要。
3. 应用案例：张弦梁结构在桥梁工程中得到了广泛应用。
经典的案例包括中国的长江大桥、世界知名的悬索桥-美国旧金山金门大桥、以及全球最长的海上跨海大桥-中国渤海海峡大桥等。
这些案例充分展示了张弦梁结构的优势和可行性。
总之，张弦梁结构作为一种重要的桥梁结构形式，在工程设计中发挥着重要的作用。
通过理解其设计原理和应用分析，可以更好地应用于工程实践中。
同时，为了确保结构的稳定性和安全性，我们需要严格按照设计规范和标准进行设计和施工，并进行必要的监测和维护工作。
大跨度张弦梁结构施工技术的研究
大跨度张弦梁结构施工技术的研究张弦梁结构概述张弦梁结构是指使用张力棒或钢缆作为支撑杆件的结构体系。
它的优点是可以有效地减小荷载较大时支撑结构件的尺寸，同时降低了结构自重，具有较好的经济性。
此外，张弦梁结构在建造高耸建筑和大跨度建筑方面具有明显优势。
张弦梁结构施工技术的重要性大跨度的张弦梁结构施工过程相对复杂，需要多项施工技术相互配合，通常需要考虑脚手架、安全控制、预测度等因素。
因此，对于施工效率的提升以及工作质量和工作安全都有着至关重要的作用。
同时，进一步研究张弦梁结构施工技术，可以为工程和实践中的建筑施工提供更多创新的思路。
张弦梁结构的施工方法张弦梁结构的施工方法之一是先在基础之间搭建起吊装平台。
然后在吊装平台上吊装、安装张力棒或钢缆。
接下来，将张力棒或钢缆拉紧，直到其到达设计的初始张力。
最后固定张力棒或钢缆，完成张弦梁的建造。
具体的施工过程中要考虑多项因素，包括使用高强度钢材、合理地安排工期、采用新一代的技术手段，例如虚拟仿真和数据模拟等。
张弦梁结构施工技术的探索在大跨度张弦梁结构的施工过程中，有效地控制施工质量和进度非常重要。
一些新的施工技术可以帮助施工人员更好地掌控施工进度。
例如：远程监测系统可以提供实时的施工进度报告，而人工智能技术则可以通过预测模拟为工人制定更为科学的施工计划。
针对张弦梁结构在施工中出现的一些问题，例如抗腐蚀性和“极端气候”下的施工等，也需要进行深入的研究，进一步寻求有效的技术解决方案。
大跨度张弦梁结构的精准施工过程是建造具有标志性建筑和结构的重要组成部分，有效地掌控施工机会成为实践中不可忽视的问题。
目前，科技和人工智能等新技术的不断发展，使得张弦梁结构施工有可能实现全新的革命性变化。
未来，针对张弦梁结构的施工和相关科技的研究将成为施工领域中的一个重要领域。
大跨度张弦梁的结构特点和设计分析
【】 ５ ０ ２ ０ 建筑 抗震 设计规范［］ ２ＧＢ ｏ １－０ １ １ Ｓ． ［１ ３ 汪一骏 ． 结构设计手册 【 ． 钢 Ｋ】 北京： 中国建筑 工业 出版社 ，
２ ４． ００
２ ２
刘 林 （９ ７ ） 男 ， １６ － ， 陕西兴平人 ， 工程师 ， 从事机械设计、 焊
ｐ ｏ ｅｔ ｓ ｄ ｏ ｉ ｅ ｗｉ ｐ ａ ｔ ａ ｉ ｓａ ｃ ｓａｔｍｐ ｓ ｏ ｒ ｐ ｒ ｅ ， ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｉ ａ ｎ ｔ ｈ ｒ ｃｉ ｌ ｎ ｔ ｎ ｅ ，ｔ ｃ ｅ ｔ ｔ
ａ ｌｚ ｎａｙ ｅＢＳＳ．
张 弦 梁 结 构 中 的 刚 性 构 件 与 索 形 成 的 受 力 体
接 工 艺 与 设 备 及钢 结构 设 计 、 作 、 装 等方 面 的技 术 研 制 安
究与 管理，电子信箱） ｉ ７ ４ ｉａ ｏ （ Ｌｕ ０ ＠ｓ ． ｍ。 Ｌ６ ｎＧ
建筑与结构设计ｆ
Ａｈｃａｎ ｔｔｌｅ￣ ｒｔｕ ａ Ｓ ｃａ ｓ ｃｅ ｒ ｄ ｒｕ Ｄｉ ｉｔｌ ｕ ｒ ｇ ｎ
张 弦粱 结构 在保 证 充分 发挥 索 的抗 拉 性 能 的 同
时 ，由于 引进 了具有抗压和抗弯能力的刚性构件而
［ ｂ ｔ ｃ Ｂ ａ ｒ ｇｓ ｕ ｔ ｅ ｓ ｅ ｒｃ ｒｌ ｙｔ ｔａ ｉ Ａ ｓｒ ｔ ｅ ｍ ｓ ｉ ｒ ｃ ｒ ｎ ｗ ｓ ｕ ｔ ａ ｓ ｓ ｍ ｔ ｓ ａ ］ ｔｎ ｔ ｕ ｉａ ｔ ｕ ｅ ｈ
ｃ ｍｐ ｓ ｄ ｏ ｔ ｎ ，ｂ ａ ｅ ｏ ｒ ｓ ｉｎ ｍｅ ｅ ｓ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｏ ｏ ｅ ｆ ｓ ｉ ｇ ｒ ｃ ，ｃ ｍｐ ｅ ｓｏ ｍｂ ｒ ．Ｔ ｉ ａ ｅ ｒ部
结 构抗 侧 性能 的要 求 ， 使支 座 受力 明确 ， 并 易于 设计 与 制作 。
大跨度张弦梁结构施工方法研究的开题报告
大跨度张弦梁结构施工方法研究的开题报告开题报告：一、选题背景大跨度张弦梁结构是现代桥梁工程中常用的结构形式之一，具有结构轻巧、抗震性能好、成本低等优点，因此被广泛应用于桥梁、大型建筑等工程领域。
但是，该结构的复杂构造及施工难度，给工程施工带来了较高的风险和技术挑战。
因此，研究大跨度张弦梁结构施工方法具有重要意义。
二、研究目的本文旨在通过研究大跨度张弦梁结构的施工方法，探索如何提高施工效率，降低工程成本，同时确保工程安全和质量。
三、研究内容1.大跨度张弦梁结构的施工原理和工艺流程2.大跨度张弦梁结构施工中常见的质量问题及原因分析3.大跨度张弦梁结构施工中常见的安全问题及预防措施4.大跨度张弦梁结构施工中经典的案例剖析四、研究方法1.文献资料法：全面收集相关文献资料，了解大跨度张弦梁结构的施工原理和工艺流程，以及施工中出现的常见问题及解决方法；2.现场观察法：实地走访大跨度张弦梁结构工程现场，观察施工过程中的情况，收集现场数据，并了解工程实际情况；3.问题对策法：针对施工中出现的常见问题，提出解决方法和对策，并进行综合评估；4.案例分析法：选取经典的大跨度张弦梁结构工程案例，进行分析比较，总结经验，探索有效的施工方法。
五、研究预期成果1.掌握大跨度张弦梁结构的施工原理和工艺流程；2.了解大跨度张弦梁结构施工中常见问题及其解决方法；3.提出大跨度张弦梁结构施工中重要的安全预防措施；4.总结大跨度张弦梁结构施工经验，为类似工程提供参考。
六、论文结构第一章：绪论分析选题背景、研究目的和意义，阐述研究方法及研究预期成果。
第二章：大跨度张弦梁结构的施工原理和工艺流程介绍大跨度张弦梁结构的施工特点、施工过程、工艺要求等。
第三章：大跨度张弦梁结构施工中的质量问题及对策根据实际情况，对大跨度张弦梁结构施工中常见的质量问题进行分析，提出有效的对策。
第四章：大跨度张弦梁结构施工中的安全问题及预防措施分析大跨度张弦梁结构施工过程中的安全隐患，提出相应的预防措施。
对大跨度张弦梁结构特点的研究
对⼤跨度张弦梁结构特点的研究轩锐教育-⼟⽊⾏业教育专家（钢结构设计培训） 对⼤跨度张弦梁结构特点的研究 摘要：在现代科技不断进步的情况下，我国的⼯程建筑技术也得到了突飞猛进的发展，⼤跨度张弦梁技术的运⽤得到了很好的印证。
张弦梁结构是⼀种区别于传统结构的新型杂交屋盖体系，是由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系，其结构组成是⼀种新型⾃平衡体系，是⼀种⼤跨度预应⼒空间结构体系，也是混合结构体系发展中的⼀个⽐较成功的创造。
本⽂通过对张弦梁结构的特征、设计及出现的问题的论述。
总结出⼀些经验供⼤家参考。
关键词：张弦梁结构;特征;问题; 1.张弦梁的结构特征 张弦梁结构的整体刚度贡献来⾃两个⽅⾯，抗弯构件截⾯和与拉索构成的⼏何形体，其是种介于刚性结构和柔性结构之间的半刚性结构。
它具有以下特征： 1.1承载能⼒⾼。
张弦梁结构中索内施加的预应⼒可以控制刚性构件的弯矩⼤⼩和分布。
1.2使⽤荷载作⽤下的结构变形⼩。
张弦梁结构中的刚性构件与索形成整体刚度后，这⼀空间受⼒结构的刚度就远远⼤于单纯刚性构件的刚度，在同样的使⽤荷载作⽤下，张弦梁结构的变形⽐单纯刚性构件⼩得多。
欢迎加⼊钢结构设计有问必答群：725272224 1.3⾃平衡功能。
当刚性构件为拱时，将在⽀座处产⽣很⼤的⽔平推⼒。
索的引⼊可以平衡侧向⼒，从⽽减少对下部结构抗侧性能的要求，并使⽀座受⼒明确，⽐较容易设计与制作。
1.4结构稳定性强。
张弦梁结构在保证充分发挥索的抗拉性能的同时，由于引进了具有抗压和抗弯能⼒的刚性构件⽽使体系的刚度和形状稳定性⼤为增强。
同时，若适当调整索、撑杆和刚性构件的相对位置，可保证张弦梁结构整体稳定性。
1.5建筑造型适应性强。
张弦梁结构中刚性构件的外形可以根据建筑功能和美观要求进⾏⾃由选择，⽽结构的受⼒特性不会受到影响。
1.6制作、运输、施⼯⽅便。
与⽹壳、⽹架等空间结构相⽐，张弦梁结构的构件和节点的种类、数量⼤⼤减少，这将极⼤地⽅便该类结构的制作、运输和施⼯。
张弦梁结构在大跨度建筑中的设计与施工探讨
张弦梁结构在大跨度建筑中的设计与施工探讨大跨度建筑是现代建筑设计中的一种重要形式，具有广泛的应用价值和发展前景。
张弦梁结构作为一种常用的大跨度结构形式，其独特的构造特点和灵活的设计方式在大跨度建筑中得到了广泛的应用与发展。
一、张弦梁结构的基本原理与构造特点张弦梁结构是一种利用张拉应力控制构件变形的结构形式。
其基本原理是通过张拉预应力在梁体中形成一对对称的张拉力，使得梁体中不同部位的受力状态得到优化，从而实现了大跨度结构的稳定和安全。
张弦梁结构的构造特点主要包括以下几个方面：1. 张弦梁结构采用较少的材料、减少钢筋用量，可以大幅度减轻结构自重，降低工程造价。
2. 张弦梁结构具有高刚度、高强度和良好的抗震性能，适用于大跨度、抗风、抗震和抗震震构建筑设计。
3. 张弦梁结构减小了结构应力的凸出，减少了结构变形，有利于提高建筑的整体稳定和刚度。
4. 张弦梁结构的施工相对简单，可以使用工厂化生产加工，提高施工的效率和质量。
二、张弦梁结构在大跨度建筑设计中的应用探索张弦梁结构在大跨度建筑设计中具有很大的灵活性和创造性，可以根据建筑的不同需求和设计意图进行自由组合和应用。
在设计中，需要对以下几个方面进行充分考虑和研究。
1. 结构形式选择：根据建筑用途和设计理念，选择适合的张弦梁结构形式，如单弦梁、复弦梁、组合弦梁等。
2. 布置分析：考虑横向支撑、纵向支撑和双向支撑等因素，确定合理的张弦梁的数量、布置和间距。
3. 梁体形状设计：设计合理的梁体截面形状和尺寸，以满足结构的承载能力和刚度要求，同时使其更符合建筑美学要求。
4. 规范与标准：根据相关的设计规范和标准，进行结构设计的合理化，确保设计的可行性和安全性。
三、张弦梁结构在大跨度建筑施工中的关键技术探讨张弦梁结构的施工具有一定的技术难度，需要合理安排施工顺序和技术方法，确保施工质量和进度。
1. 模具制作与安装：根据设计要求，制作梁体的模具，确保模具的准确度和尺寸控制，以便于后续的混凝土浇筑。
长沙国际会展中心大跨度“人”字形反拱张弦梁施工关键技术
长沙国际会展中心大跨度“人”字形反拱张弦梁施工关键技术陈德洋;张海军;孙波;李方为;佟立夫【摘要】长沙国际会展中心采用“人”字形反拱张弦梁屋盖体系,此类型设计在国内钢结构屋盖施工中属首例,尚无参考实例.以该反拱张弦梁屋盖体系施工工艺为基础,从吊装设备选型、仿真模拟计算、张弦梁拼装、张弦梁吊装、预应力双索张拉、全过程监测等方面介绍“人”字形反拱张弦梁的施工关键技术,可为今后类似工程提供参考.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】3页(P730-732)【关键词】大型展馆;“人”字形反拱张弦梁;预应力双索;施工技术【作者】陈德洋;张海军;孙波;李方为;佟立夫【作者单位】中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064;中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064;中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064;中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064;中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉 430064【正文语种】中文【中图分类】TU756.4+21 工程背景长沙国际会展中心结合山水长沙的城市特色，其展馆屋面沿河成组形成优雅舒展的反弧形天际线，营造一幅浏阳河边“潇湘水韵”的写意山水画，加强了场馆远处观看的标识性（图1）。
图1 鸟瞰效果图为体现会展中心反弧形天际线的建筑美学要求，力求屋面造型尽量简单，展馆屋盖采用了“人”字形张弦梁，并在其中创新性地引入“反拱下凹”概念。
“人”字形反拱张弦梁屋盖体系系国内首例，一般说来，尽管张弦梁的梁、拱和预应力索可为空间形状，但结构的整体仍表现为平面受力结构。
本文以长沙国际会展中心反拱张弦梁屋盖体系施工工艺为依托，阐述吊装设备选型、仿真模拟计算、张弦梁拼装、张弦梁吊装、预应力双索张拉、全过程监测等施工关键技术的应用。
2 工程简介长沙国际会展中心项目总投资57.8亿元，占地约53.3 hm2，主场馆共设6组12个单层展馆、6个连接厅，2个登陆厅、内廊及2个入口广场，总建筑面积432 000 m2，室内净展示面积177 500 m2，室外净展示面积85 000 m2。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.5 展厅结构布置——室内效果
2、结构选型不布置
张弦梁（双索幵排）
2.5 展厅结构布置——室内效果
2、结构选型不布置
张弦梁（拉杆式隅撑保持稳定）
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考 3.2 张弦梁平面外稳定性研究
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——内力
张弦梁内力图（竖向荷载作用下，撑杆高度相同）
竖向荷载作用
上凸式张弦梁 矢跨比减小
张弦梁上弦下挠
中平式张弦梁 矢跨比增大
下凹式张弦梁 矢跨比增大
张弦梁刚度降低 张弦梁刚度提高 张弦梁刚度提高
3.1 张弦梁形态思考
上凸式张弦梁
张弦梁立面图
内力
特征值屈曲性态
弹塑性极限承载力
竖向刚度
柱顶侧移
小
张弦梁不柱顶 连接要求
张弦梁一端可设滑动支座
撑杆不上弦 连接要求
张弦梁
张弦梁跨中高度：6m
2.3 支撑布置优化
2、结构选型不布置
方案1： 无交叉支撑+次梁刚接
方案2： 周边交叉支撑+
次梁刚接
方案3： 方案2+横向交叉支撑
方案4： 方案3+纵向交叉支撑
抗扭性能：中 建筑效果：优
抗扭性能：良
抗扭性能：优
建筑效果：良
建筑效果：中
室内观感+抗扭性能
方案3
抗扭性能：优 建筑效果：差
加载初期水平段位移
对间隙严格要求
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——试验 试验结果
试件编号
弯矩M-转角曲线
破坏形态照片
有限元分析极限弯矩 （kN·m）
试验极限弯矩 （kN·m）
1
1268
1369
2
1205
1292
3
752
843
试验和有限元分析结果吻合良好。
耳板厚度、销轴直径影响较大
1、工程基本信息
主要指标
建筑面积
地上：30万平方米 地下：13万平方米
展览面积
室内：17.8万平方米 室外：8.5万平方米
竣工时间 2016年
单层展厅 登录厅
单层展厅
单层展厅
连廊 室外展场
连廊 单层展厅
室外展场
单层展厅 登录厅
单层展厅
1、工程基本信息
1.1 建筑概述——建筑立意
山水长沙 潇湘水韵
1.2 主要指标
破坏模式： 叐拉侧耳板被剪断。 销轴孔被拉大。 销孔附近板材屈服。
试件 耳板1厚度 序号 （mm）
1
30
2
30
3
20
节点试件参数
耳板2厚度 （mm）
50
销轴是否分 段
整体式
50
分段式
40
整体式
销轴直径 （mm）
80
80
60
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——试验 试件2破坏情况
次梁间距——屈曲因子发化曲线
上弦平面外弯扭失稳
上弦多波失稳
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——构造 保证张弦梁平面外稳定的两道防线—— 第一道防线：撑杆上端节点构造
两个板铰
撑杆采用开洞H型钢
张弦梁面内方向可转动 张弦梁面外方向可抗弯
满足建筑室内观感要求
M
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——构造 撑杆上端节点力学计算
分 析 模 型
3、关键问题的研究
撑杆上端节点弹塑性有限元分析
达到极限承载力时应力分布图 （撑杆上端弯矩1268kN*m）
节点弹塑性分析荷载-位移曲线
破坏时节点发形图
破坏模式：叐拉侧耳板被拉坏，销孔被拉大。
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——构造
保证张弦梁平面外稳定的两道防线——第二道防线：平面外稳定措施
跨中 竖向 挠度
柱顶 侧移
-290 30
-292 35
-296 42
相同荷载工况下，跨中竖向发形基本相同。 框架顶部侧移存在差异，外凸式最小，内凹式最大。 下凹式张弦梁支座丌宜设为滑动支座。
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——面外稳定性
上凸式张弦梁
中平式张弦梁
张弦梁立 面图
下凹式张弦梁
面外 虚位移
1、工程基本信息
展厅主要指标
平面尺寸
207mX173m
最大跨度
81m
柱距
18m
最高点标高
36m
屋面材料
金属
立面材料
南北立面：金属 东西立面：玻璃
2.1 结构设计挑战
2、结构选型不布置
建筑超长：一组单层展厅长度=90m+27m+90m=207m，屋盖水平投影长度211m 温度作用影响较大
抗侧力构件丌均匀：东西侧山墙抗侧力较弱+屋盖连体
δ
当δ撑杆不上弦铰接时，中平式和δ 下凹式张弦梁存在面外稳定问δ题。
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——特征值屈曲分析
张弦梁失稳模态
前提：
撑杆上端不主梁在张弦梁 平面外方向为刚接。
结论：
三种形态张弦梁失稳模态 相同，屈曲因子相近。
上弦弯扭失稳 撑杆侧偏
模型 第一阶（屈曲因子） 第二阶（屈曲因子） 第三阶（屈曲因子）
效果图
Φ35钢拉杆
Φ35钢拉杆
Φ140x12
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——试验
3、关键问题的研究
耳板2
销轴
耳板1
撑杆上端节点 足尺节点试验 销轴形式、耳板厚度、销轴直径
抗弯承载力
加载装置
试件 耳板1厚度 序号 （mm）
1
30
2
30
3
20
节点试件参数
耳板2厚度 （mm）
50
销轴是否分 段
整体式
撑杆侧偏
次梁对张弦梁提供上弦面外的约束刚度（平动+转动），保证张弦梁丌率先収生面 外失稳。
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——分析
次梁间距分析
次梁相邻间距为S。 S>6m，率先収生上弦平面外多波失稳； S≤6m，率先収生上弦平面外弯扭失稳。 S>4.5m，次梁密度的降低影响上弦的平动和转动刚度，结构稳定荷载因子降低。 结合建筑室内效果要求，本工程次梁密度为3m。
张弦梁 立面图
上凸式 上弦平面外弯扭失稳 上弦平面外弯扭失稳
张弦梁
(57.3)
(58.0)
撑杆平面外失稳 (63.6)
中平式 上弦平面外弯扭失稳 上弦平面外弯扭失稳
张弦梁
(57.3)
(58.0)
撑杆平面外失稳 (63.5)
下凹式 上弦平面外弯扭失稳
张弦梁
(58.2)
撑杆平面外失稳 (58.9)
撑杆平面外失稳 (63.8)
撑杆上端最大弯矩 保守叏值 （kN*m） （kN*m）
600
998
1088
600
1268
1369
P-△效应附加弯矩
下凹形张弦梁面外失稳
上弦平面外弯扭失稳
撑杆平面外失稳模态
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——弹塑性极限承载力分析
模型
上凸式 张弦梁 中平式 张弦梁 下凹式 张弦梁
张弦梁立面图
进入塑性时 极限荷载 荷载因子 因子
1.68
2.45
1.67
2.44
1.67
2.56
结论：
进入塑性的荷载因子、极限荷载 因子相近。
上凸式张弦梁
中平式张弦梁
下凹式张弦梁
张弦 梁立 面图
轴力 图
弯矩 图
注：内力图均为同一比例。
丌同形态张弦梁的上弦内力和拉索轴力发化小于5%，内力分布相似。
3、关键问题的研究
3.1 张弦梁形态思考——变形
张弦梁发形（竖向荷载作用下，撑杆高度相同）
上凸式张弦梁
中平式张弦梁
下凹式张弦梁
张弦 梁立 面图
扭转
屋盖形态特殊：下凹形态+大跨度
支座水平力较大
211m
36m
4.5m
81m
4.5m 27m 4.5m 207m
81m
4.5m
2、结构选型不布置
2.2 屋盖结构选型
净高+室内通透性+用钢量
张弦梁
结构选型
结构布置示意图
室内建筑效果
桁架跨中高度：6m
鱼腹式桁架
张弦桁架
桁架跨中高度：3m 索撑结构高度：3m
破坏模式： 叐压侧销轴滑入耳板，销轴位移
较大。 销轴孔附近板件屈服。
试件 耳板1厚度 序号 （mm）
1
30
2
30
3
20
节点试件参数
耳板2厚度 （mm）
50
销轴是否分 段
整体式
50
分段式
40
整体式
销轴直径 （mm）
80
80
60
3、关键问题的研究
3.2 张弦梁平面外稳定性研究——试验 试件3破坏情况
减弱温度影响
降温作用下梁发形形态
下凹形态的轴向刚度最小，温度应力最小。 下凹形张弦梁的形态减小温度作用的影响，幵通
过索撑体系控制结构竖向发形。
2、结构选型不布置
连体结构 边框架
边框架 中部框架
典型横向框架
20m 36m
4.5m
双索幵排布置
81m
斜拉索
4.5m 27m 4.5m 207m
81m
4.5m