双层索网与张弦梁结构对竖向刚度及索力敏感程度差异化分析_区彤.pdf

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双层索网与张弦梁结构对竖向刚度及索力**程度差异化分析_区彤.pdf

图7荷载位移曲线(跨度**m) Fig.7 Load displacement curve (span **m)

图*荷载位移曲线(跨度110m) Fig.* Load displacement curve (span 110m)

图*荷载位移曲线(跨度130m) Fig.* Load displac

从图4~6可知,跨度为**m,110m,130m的索网结构,外荷载倍数分别在3.3、2.2、1.5时,荷 载位移曲线斜率发生突变,说明索网结构在此位置发生竖向刚度突变。通过对环向索(构造索)的内 力进行跟踪记录后发现,在刚度突变点,环向索内力逐渐由正值降为0(发生松弛),说明环向索的 公弛现象导致结构竖向刚度发现突变。因其不会使整体结构受力出现安全问题,仅对竖向刚度发生影 响,结构体系依然成立,限于篇幅原因,本文不对其做更深入的探讨。 此外,荷载位移曲线随着荷载的增大,斜率不断减小(减小量较小),说明索网结构的刚度呈现 缓慢增强的趋势。通过数据分析可知,相比于荷载施加初期刚度,末期刚度约增加3.2%,因增加量 较小,实际分析中可忽略不计。 从图7~*可知,张弦梁结构的竖向刚度基本遵循线性受力特征,在外荷载不断加大的过程中,竖 向刚度基本维持不变。 在上述荷载增加的过程中,跟踪记录索力位移曲线,索网结构的计算结果如图10~12所示,张弦 梁结构的计算结果如图13~15所示。

GB 31604.20-2016 食品安全国家标准 食品接触材料及制品 醋酸乙烯酯迁移量的测定图10索力位移曲线(跨度**m) Fig.10 Cable force displacement curve (span **m)

图11索力位移曲线(跨度110m) Fig.11 Cable force displacement curve (span 110m)

图12索力位移曲线(跨度130m Fig.12Cable force displacement curve (span 130m)

图13索力位移曲线(跨度**m) Fig.13 Cable force displacement curve (span **m)

图14索力位移曲线(跨度110m) Fig.14Cable force displacement curve (span 110m)

图15索力位移曲线(跨度130m) Fig.15 Cable force displacement curve (span 130m)

从图10~15的结果可知,索力与位移曲线的关系与荷载位移曲线基本吻合,索网结构的索力 司样存在斜率突变点,与荷载位移曲线斜率突变点基本吻合;张弦梁结构的索力位移曲线斜 不断增大过程中,几乎保持不变。 分别求上述6组模型的等效竖向刚度G,所得结果如表1所示:

表1等效竖向刚度对比表

从表1的结果可知,随看跨度的增天,两种结构均出现等效竖向刚度G下降的现象。将索网与 张弦梁结构的等效竖向刚度G进行对比后可知,当跨度为**m时,索网结构的等效竖向刚度约为张 弦梁的0.*5倍,而当跨度接近130m时,该值降为约0.4*。说明当跨度较小时,两种结构的等效竖向 刚度G非常接近,但随着跨度的增大,索网结构的等效竖向刚度G下降的速度远快于张弦梁结构,

4索力**程度对比研究

由第2节可知,索网和张弦梁结构在竖向刚度上存在差异,且索力位移曲线遵循一定规律,为进 步研究上述两种结构对索力**程度的区别,本节引入索力**程度值TS1和索力**程度相对值 TS2,用于探究两种结构对索力的**特性。TSi和TS2的计算如下所示:

其中Ti(200mm)为竖向位移200mm时结构索力值,T2(100mm)为竖向位移100mm时结构索力 值。上述两种参数中,TSi表示整体结构从100mm处上升至200mm过程中,所需增大的索力量,TS 越大,说明在增大相同位移的情况下,所需增大的索力量越多,结构对索力**程度越小;TS2表示 在上述过程中索力增量与初始量(位移为100mm时的索力)的相对值。同理,TS2越大,说明在增大 相同位移的情况下,所需增大的索力相对量越多,同样结构对索力**程度越小。 同样采用第一节的计算模型,在确定各组模型的初始预应力之后,保持外荷载不变的情况下,在 初始预应力的基础上不断增大预应力,跟踪记录索力位移曲线,索网结构的计算结果如图16~1*所 示,张弦梁结构的计算结果如图1*~21所示(图中数值为正代表向上的挠度,数值为负为向下挠 度)

图16索力位移曲线(跨度**m) Fig.16 Cable force displacement curve (span **m)

图17索力位移曲线(跨度110m) Fig.17 Cable force displacement curve (span 110m)

图1*索力位移曲线(跨度130m) Fig.1* Cable force displacement curve (span 130m)

图1*索力位移曲线(跨度**m) Fig.1* Cable force displacement curve (span **m)

图20索力位移曲线(跨度110m) Fig.20 Cable force displacement curve (span 110m)

图21索力位移曲线 (跨度130m) Fig.21 Cable force displacement curve (span 130m)

从图16~21的结果可知,在增大预应力的过程中,两种结构的索力位移曲线相似,斜率逐渐减小 但减小量不大),说明两种结构在此过程中对索力**程度降低(单位索力引起竖向位移的变化减 求解上述各组模型的索力**程度值TS1和索力**程度相对值TS2,所得结果如表2所示:

表2索力墩*程度对比表 Table 2 Comparison table of cable tension sensitivit

索网和张弦梁结构索力**程度值TS1随跨度的变化曲线如图22所示;索力**程 TSFZ/T 01033-2012 绒毛织物单位面积质量和含(覆)绒率的试验方法,随跨度的变化曲线如图23所示。

图22索力**程度值TS1与跨度的变化曲线 Fig.22 Variation curve of cable tension sensitivity value 7Si and spar

图23索力墩*程度相对值TS2与跨度的变化曲线

从图22、图23的结果可知:随着跨度的增大,索网与张弦梁结构的TS1、TS2均出现降低的情 况,表明同种结构在跨度增大的过程中索力**程度增加;对比索网和张弦梁结构的TS1、TS2可 知,索网结构的TS1、TS2均大于张弦梁结构,表明索网结构对索力的**程度较小。张弦梁结构由 于上部刚性杆件的存在,整体刚度在较小索力的情况下已经形成,使得该结构对索力**程度加强。 从表2的结果可得,索网与张弦梁结构TS2的比值随着跨度的增大,该值缓慢增大;而TS1的比 值较为稳定。为增加上述结论的普适性,增加70m和150m的索网及张弦梁算例,得到相应TS1的比 值对比结果如表3所示。

从表2和表3的结果可知,随着跨度的增大,TS1的比值维持2.43~2.55之间,变化量不大,表明 相同平面布置的情况下,索网与张弦梁结构TS1的比值保持在某一范围,而本文求得该值在2.43~2.55 之间QQHY 0007S-2015 曲靖市麒麟区红源老家调味料有限公司 豆豉,可为相似工程提供参考意义。在实际工程的设计过程中,因结构参数(如索径、杆件截面、结 构拓扑形式等)的差异,TS的比值可根据在本文求得的基础上进行适当增减。

1)索网结构在外荷载不断增大的过程中,存在竖向刚度突变的现象;此外,该结构的荷载位移 曲线不是严格呈线性,而是随着荷载的增大,表现出斜率不断减小的规律(减小量较小),说明索网 结构的刚度呈现缓慢增强的趋势。张弦梁结构的荷载位移曲线基本遵循线性受力特征,在外荷载不断 加大的过程中,竖向刚度基本维持不变。 2)随着跨度的增大,索网和张弦梁结构均出现等效竖向刚度G下降的现象。当跨度较小时,两 种结构的等效竖向刚度G非常接近,但随着跨度的增大,索网结构的等效竖向刚度G下降的速度远 快于张弦梁结构。 3)在增大预应力或减小跨度的过程中,索网和张弦梁结构均出现对索力**程度减弱的现象。 4)相同平面布置的情况下,索网与张弦梁结构TS1的比值保持在某一范围,本文求得该值在 2.43~2.55之间,可为相似工程提供参考意义

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