第44卷增刊建筑结构V01．44S22014年9月BuildingS扛uctIlleSep．2014单向张弦梁结构体系的设计方法研究李冰心(上海建筑设计研究院有限公司，上海200041)[摘要】张弦梁的主要设计目标为通过设置预应力拉索改善大跨度梁的刚度，达到控制正常使用荷载作用下的结构挠度的目的。影响张弦梁整体刚度的因素主要有上弦截面及矢高、拉索垂度、拉索预拉力等。采用SAP2000有限元分析软件进行建模计算，研究了拉索垂度、拉索预拉力对张弦梁正常使用荷载作用下的结构挠度的影响，并对某张弦梁屋面的整体稳定做了简要分析。[关键词]张弦梁；垂度；预拉力；挠度；稳定性；SAP2000中图分类号：TU393文献标识码：A文章编号：1002-848X(2014)$2-0576-02Rose．archofthedesignmethodofone-waybeamstringstructureLiBingxin(ShanghaiInstituteofArchitecturalDesign＆ResearchCo．，Ltd．，Shanghai200041，China)Abstract：Theprimarygoalofbeamstringstructureistoimprovethestiffnessofthelarge．spanbeamandcontrolthedeflectionofthestructureundernormalusingloadbysettingprestressedcable．Themajorfactorsinfluencesthestructurestiffnessincludingupperchordsection，cablesagandcableprestresseta1．TheSAP2000softwarewasusedtomodeling．TheinfluencesofcablesagandcableprestressOilthedeflectionofbeamstringstructuretlIldernormalusingloadwerestudied．Theoverallstabilityofabeamstringstructurewasanalyzedbriefly．Keywords：beamstringstructure；sag；prestress；deflection；stability；SAP20000前言采用SAP2000有限元分析软件进行建模计算，模张弦梁作为一种新型预应力钢结构体系，以其体型一端为铰支座，一端为滑动支座，上弦杆及撑杆用系简单、受力明确、充分发挥刚柔两种材料的强度等框架单元模拟，拉索用索单元模拟，计算模型示意如特点，在大跨度结构的工程应用中受到人们越来越多图2所示。的关注。张弦梁的主要设计目标为通过设置预应力拉索改善大跨度梁的刚度，达到控制正常使用荷载作用下的结构挠度的目的。影响张弦梁受力刚度的因图2计算模型示意图素主要有上弦截面及矢高、拉索垂度、拉索预拉力等。考虑屋面恒荷载为1．2Wm2，活荷载为0．7kN／m2，由于实际工程应用中上弦矢高通常受到建筑效果的张弦梁问距为8．9m，以线荷载的形式施加在上弦杆限制，本文就拉索垂度、拉索预拉力对张弦梁正常使上，拉索预应力以索单元目标力的形式施加。用荷载作用下的结构挠度的影响进行了研究，并在文依据以上规定，本文选取的算例模型垂度分别为章的最后对某张弦梁屋面的整体稳定做了简要分析。1．5m、2m、2．5m，分别施加60kN、90kN、120kN、1结构模型的建立150kN、180kN的预拉力，见表1。张弦梁由受压上弦杆、撑杆和预应力拉索组成，算例模型选取表1通常为一端铰支一端滑动的自平衡结构。本文以某预拉力垂度工程的轻质屋面张弦梁为例，跨度为28．7m，受压上60kN90kN120kN150kNl如kN弦杆矢高为lm，如图1所示。1．5mI4710132m2581l142．5m36912—2模型计算由于预拉力的存在，采用预拉力施加完毕时的结图1张弦粱结构示意图作者简介：李冰心，硕士，结构工程师，Email：libx@siadr．com．m。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---第44卷增刊李冰心．单向张弦梁结构体系的设计方法研究5772∞构刚度为计算初始刚度，分两步进行计算。第一步施加预拉力，此时上弦受压，结构起拱，见图3；第二步施1印k180＼140加恒、活荷载，此时上弦压力增大，拉索拉力增大，结~、＼^120、构产生挠度，见图4。l100L＼＼一垂度1．511'1＼＼＼＼型∞、＼、L＼一垂度2m霜”—·一垂度25m柏＼＼、＼＼20＼＼0山山，k，k—20(a)结构变形攮拦刀flail)图5不同条件下张弦梁受力性能对比明增大拉索垂度能提高张弦梁结构的受力性能。4某张弦梁屋面的整体稳定分析(b)内力图张弦梁的局部稳定及整体稳定也是人们重点关图3第一步结构变形及内力图注的问题，由于篇幅所限，这里仅就本文选取的工程案例(某张弦梁屋面)进行简要的整体稳定分析。采用SAP2000有限元分析软件进行整体建模分...