7、1.2(恒载+0.5活载)+1.3x水平地震+0.5x竖向地震;
8、1.2(恒载+0.5活载)+1.3x竖向地震+0.5x水平地震。
(2)验算
挠度按正常使用极限状态组合:
9、1.0恒载+1.0活载;
10、1.0恒载+1.0风荷载W1;
11、1.0恒载+1.0风 荷载W2;
预应力作为恒载的一部分已考虑到上述各组合中。
3 结构整体计算分析及结果 3 . 1初始预
应力的取值及计算设置:
张弦结构中,索预应力合理的取值是充分发挥其作用、 保证张弦结构得以成立并有效工作的前提。预应力大小会导致索在风吸力和地震时出现松弛、 支座水平力过大并向外滑移超出支座设计范围及结构
整体稳定性太差;预应力过大则会导致风吸时结构反拱过大、支座内滑超限、上弦梁端部与索连接处的杆件
内力过大导致
节点构造复杂施工困难等。因此本工程索的初识预应力确定原则如下:(1)在最不利
荷载组合下,索的轴
力应小于破断荷载的30%;(2)在结构自重和预拉力作用下张弦梁跨中的产生的反向位移能够抵消附加恒载作用下张弦梁跨中竖向位移的70%;(3)在有风吸力工况组合小,索始终保持受拉状态。经过反复计算比较分析后,15榀张弦梁初始预拉力(T)取值如下(单位kN):
本工程采用Sap2000
有限元计算软件对结构进行整体分析,计算设置如下:
(1)索模拟采用梁单元模拟
定义索截面时修正围绕2轴 、 3轴 的
惯性矩,将其赋予一个较小值,即对
框架单元的
抗弯刚度进行折减;
(2)在预应力荷载工况定义完毕后要在分析工况中将预应力工况修改为静力
非线性工况,并打开大
变形选项,并将自重工况的初始
刚度定义为来自预应力工况,并修改为静力非线性工况。由于本工程跨度及初始预应力较小,对于其它工况则进行线性分析,但初始刚度定义还是为来自自重工况。
(3)初始预应力通过初始应变法施加到结构上3.2计算结果:
(1)各榀张弦梁在组合工况9、10及11的变形(单位mm):
东侧立面结构在风荷载下变形图:(最大水平位移约61/-51mm)
(2) 张弦梁构件包络轴力表(单位kN):
(3) 张弦梁构件截面验算结果:
屋面张弦梁上弦杆截面采用400x200x18x20的箱形截面,其它次梁采用200x100x10x10的箱形截面,材质均为Q345B,张弦梁ZXL1~ZXL3和ZXL11~ZXL15拉索截面为φ5x61(φ45),张弦梁ZXL4~ZXL10拉索截面为φ5x85(φ 50.8) ,拉索采用采用高强度低松弛2热浸镀锌钢丝束索体,镀锌量300g/m,外包两层2白色PE防护层,索弹性模量E=200000N/mm,线膨胀系数为1.84x105,抗拉强度标准值为1670MPa,抗拉强度设计值为930MPa。
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