平面张弦梁结构整体分析及工程应用.pdf

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1、DOI：10．3969“issn．1672—4011．2叭3．01．017平面张弦梁结构整体分析及工程应用张光桥(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610041)摘要：四川省成都市花样年美年广场二期综合体教育用地项目中游泳馆屋盖结构采用平面张弦梁结构，整个屋盖结构成V型，；三纵向采用六榀平面张弦梁。各榀张弦梁间距10m，张弦梁跨度38．7m，运用sap2000V15有限元软件对平面张弦梁屋盖结构进行了整体分析及设计。关键词：平面张弦梁结构；整体分析；sap2000，预应力中图分类号：Tu375．1文献标志码：A文章编号：1672—4JDll(20

2、13)0l一0035—03TheoVe髓UaIlalysisandengin∞ri呜appH衄UO璐ofB咖St而【lgStr盹tIlr髑zHANGGImngq‰(吼i船舶以^埘黜￡Arc^如cf啪2如初＆胁e口以加t矗姚co．，删．，仇刮u610041，吼iM)Ab!；t】隐n：TheswimmingpoolmofstructureintlleMEIN-IANPLAZAMIXEDUSEPROJECTChengdu，SichuanPmv—inceusedBe砌StringStructures．Theentireroofstructureisthetyp

3、eofVwhichisfbrmedbysixpiecesofBe枷StringStIuc-tures．ThespaciIlgofBe锄StringStnlctu麟is10mete璐．nesp锄ofBe砌StringStnJcturesis38．7meters．Theent洫roofstructureis删yzedanddesignedbyt}Ie6njteelementsoftwareofSap2000V15．Keywords：BearIlStringStnlctures；7nleentireanalysis；sap2000；prestressedO前

4、言张弦梁结构⋯(Be枷stringstnlcture，简称BSS)由日本M．saitoh教授在20世纪80年代提出的。张弦粱结构是由压弯构件、撑杆和弦组合成的自平衡体系，充分利用了高强拉索的强抗拉性能改善了结构整体受力性能，同时其具有的受力合理，制造安装和运输方便的优点，使得张弦梁近年来的发展很快。在日本和德国旧1，张弦梁结构从中小跨度到150m的大跨度都有运用，如日本的GreenDomeMaebashi多功能体育馆采用张弦梁桁架体系；我国率先采用张弦梁结构的是1998年的上海浦东国际机场航站楼屋盖，其采用的是平面张弦梁结构，跨度达到82．6m，近来广

5、州国际会议展览中心、深圳会展中心等一大批大跨度空间结构采用张弦梁结构，目前国内最大跨度的张弦梁结构是2003年建成的哈尔滨国际会展中心"j，其跨度达到128m。平面张弦梁结构有三种基本类型H1：直梁型、拱型和人字型。对于中小跨度采用直梁型张弦梁结构"J。本工程张弦梁跨度38．7m，属于中小跨度的范畴．结合建筑的要求，故选用直梁型张弦梁。张弦梁结构的三个形态㈨：零状态、初始状态和荷载状态。零状态为构件加工和放样状态，此状态不受预应力和自重作用；初始状态为建筑设计给定的基本形态，此状态受预应力和自重作用；荷载状态为在初始状态的基础上承受其它外荷载之后的受力

6、状态。1工程概况本工程位于成都市高新区，为花样年美年广场二期综合体教育用地项目中游泳馆屋盖结构。本工程结合跨度，荷载和建筑造型的要求综合比较选取直梁型张弦梁结构。整个屋盖结构成V型，沿纵向采用六榀平面张弦梁，各榀张弦梁间距10m，张弦梁跨度38．7m，运用髓p2000V15有限元软件对平面张弦梁屋盖结构进行了整体分析及设计。结构布置图如图l，单榀张弦梁布置图如图2，建筑立面图如图3。围l结构布王图图2单榀张弦梁布置图2计算模型图3建筑立面图采用Sap2000V15有限元软件对游泳馆屋盖结构进行整体分析及其设计。构件截面尺寸：直梁采用箱型截面500×30

7、0×20×25(唧)，撑杆采用圆钢管外径100×10(mm)，拉索采用高强钢丝束PEs(c)7一12l⋯，柱子采用圆钢管外径300×20(咖)，纵向连系梁采用箱型截面400×200x12x15(mm)，横向连接短梁采用箱型截面300×200×12×12(姗)。张弦直梁和钢柱采用Q345B钢，其余梁采用Q235B钢。张弦梁两端采用铰接。张弦梁整体空间8ap2000模型如图4。图4模型图设计依据：建筑结构安全等级为二级，结构设计使用年限50年；抗震设防烈度为7度，设计基本加速度值为0．10g，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第三组，水平地震影响系数最大值为O

8、．08，特征周期0．45s；基本风压为O。3kN／∥(50年)，地面粗糙度B类；主要设计使用荷