拱支预应力网架结构的预应力全过程分析方法

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1、第24卷第12期Vol.24No.12工程力学2007年12月Dec.2007ENGINEERINGMECHANICS93文章编号：1000-4750(2007)12-0093-07拱支预应力网架结构的预应力全过程分析方法*周臻，孟少平，吴京(东南大学土木工程学院，江苏，南京210096)摘要：以武汉长江防洪模型试验大厅为工程背景，提出一种新型的杂交空间结构体系：拱支预应力网架结构。结合该结构体系的特点，从索初始形变的角度出发，建立了该结构的刚度法理论，并提出了预应力全过程分析的混合影响矩阵法、循环迭代逼近法、索初始形变“顺序分析法”以及索张拉力“顺序分析逆迭代法”等方

2、法，形成该结构预应力全过程分析的完整理论，不仅适用于拱支预应力网架结构，也适用于其它类似的杂交空间结构。最后，通过长江防洪模型试验大厅工程实际算例验证了该方法的准确性和有效性。关键词：预应力空间结构；拱支预应力网架；预应力分析；张拉施工过程分析；索初始形变；杂交空间结构中图分类号：TU394文献标识码：AANALYTICALMETHODSFORTHEWHOLEPRESTRESSINGPROCESSOFARCH-SUSPENDEDPRESTRESSEDSPACEGRIDS*ZHOUZhen,MENGShao-ping,WUJing(DepartmentofCivilEng

3、ineering,SoutheastUniversity,Nanjing,Jiangsu210096,China)Abstract:Thispaperfocusesonthewholeprestressingprocessanalysisforarch-suspendedprestressedspacegrids.ThisstructuraltypehasbeenappliedtoWuhanYangtse-Rivermodel-testinghall.Consideringitscharacteristicsandfromtheviewpointofcableiniti

4、aldeformation,thestiffnesstheoryisestablishedforthisstructure.Somemethodsarebroughtforth,suchasmixedinfluencematrixmethod,cyclingiterativemethod,sequentialanalysismethod,andsequential-inverseiterativemethod.Theproposedmethodsarealsosuitableforothersimilarhybridizedstructures.WuhanYangtse

5、-Rivermodel-testinghallistakenasanumericalexample.Theresultsshowtheaccuracyandefficiencyoftheproposedmethods.Keywords:prestressedspacestructure;arch-suspendedprestressedspacegrids;prestressinganalysis;tension-ingprocessanalysis;cableinitialdeformation;hybridizedstructure近几十年来，多种空间结构形式得到了

6、广泛应程。本文结合拱支预应力网架的特点，详细讨论了用和飞速发展。其中，由不同类型的单一结构形式该结构的预应力全过程分析理论和方法，为类似结而组成的杂交空间结构体系已成为目前大跨度空构的预应力设计和分析提供理论依据和实用方法。[1~8]间结构研究和应用的热点。拱支预应力网架结1结构形式与布置构是由拱、网架、拉索和吊构成的一种新型杂交空间结构，并已应用于国家水利部利用世界银行贷款如图1所示，以武汉长江防洪模型试验大厅为的重点项目之一：武汉长江防洪模型试验大厅工例，拱支预应力网架结构体系由双层圆柱面微弯网———————————————收稿日期：2005-12-30；修改日期：

7、2006-03-28基金项目：建设部软件科学研究资助项目(06K307)作者简介：*周臻(1981)，男，江西萍乡人，讲师，博士，从事预应力空间网格结构的分析理论与优化设计研究(E-mail:seuhj@163.com)；孟少平(1960)，男，江苏泰州人，教授，博士，博导，从事预应力结构体系研究(E-mail:spmeng@seu.edu.cn)；吴京(1971)，男，浙江东阳人，副教授，博士，从事预应力结构体系研究(E-mail:wujing@vip.sina.com).94工程力学架体系和提篮拱体系两部分构成。网架部分分为网架提供有