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建筑结构:斜拉金属薄板空间结构成形试验研究

2023-03-28
摘要:本文提出了一种斜拉金属薄板空间结构体系,目前国内外对于该结构体系的设计理论和施工成形技术研究相对较少。 为了有利于此结构体系在实际工程中的推广应用,了解该结构体系的成形过程,本文制作了 1 ∶10 的缩尺模型,并通过模型试验和数值模拟的方法对该结构的施工成形方法进行了研究。

  【作 者】 秦杰;刘聪;曹伟;吴金志;惠存;江培华

  【引 言】

  随着我国进入高质量发展阶段,国内对各行业环保和低碳的要求越来越高,传统工业生产领域常用的临时装卸料场和永久露天料场均需全部封闭,因而国内近年建设了大量大跨度料场封闭工程[1-5]。 但目前大多数料场封闭工程结构类型过于单一,网壳结构和张弦结构占据 90%以上。 对于跨度超过 300m 的临时和永久料场工程结构,网壳结构已不宜使用,张弦结构体系的经济性也随跨度增加变得越来越差,而且料场内有效使用空间的比例会降至 60%以下。 因此,目前亟需研究适宜跨度超过300m 的超大跨度临时和永久封闭料场工程结构体系,并且同时具备安全性好、造价低、施工周期短、地域适用性强等优点,满足我国环保与低碳的高质量发展要求。

  为此本文提出了一种斜拉金属薄板空间结构体系,目前国内外对于该结构体系的设计理论和施工成形技术研究相对较少。 为了有利于此结构体系在实际工程中的推广应用,了解该结构体系的成形过程,本文制作了 1 ∶10 的缩尺模型,并通过模型试验和数值模拟的方法对该结构的施工成形方法进行了研究。

  【结 论】

  本文对提出的斜拉金属薄板空间结构进行了施工成形试验和数值模拟,对比 4 种施工成形方法得出:4 种施工成形方法中最适合斜拉金属薄板空间结构的方法为张拉斜索法,该方法在许多工程项目中被应用,有位移容易控制、施工难度低且速度快等优点。 其次由另外 3 种施工成形方法与张拉斜索法对比可知:顶升钢柱法与张拉背索法构件应力情况与张拉斜索法较为吻合,其中顶升钢柱法应力情况控制更好,但是施工难度高、不方便,张拉背索法情况与其相反。 后续将对该结构进一步开展模型试验,并对金属薄板上的应力进行研究。

  以下是正文:

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