悬索结构的特点

悬索结构具体有以下特点:悬索结构通过索的轴向受拉来抵抗外荷载的作用,可以最充分地利用钢材的高抗拉强度。索一般都采用高强度材料制成的,更可大大减少材料用量并可减轻结构自重。因而,悬索结构适用于大跨度的建筑物,如体育馆、展览馆等。跨度越大,经济效果越显著。悬索结构便于建筑造型,易适应于各种建筑平面,因而能较自由地满足各种建筑功能和表达形式的要求。钢索线条柔和,便于协调,有利于创造出各种新颖的富有动感的建筑体型。悬索结构施工比较方便。钢索自重小,屋面构件一般也较轻,安装屋盖时不需要大型起重设备,施工时不需要大量脚手架,也不需要模板。

因而,与其他结构形式比较,施工费用相对较低。可以创造具有良好物理性能的建筑空间。双曲下凹碟形悬索屋盖具有极好的音响性能,因而可以用来遮盖对声学要求较高的公共建筑。悬索屋盖对室内采光也极易处理,故适用于采光要求高的建筑物。悬索屋盖结构的稳定性较差。单根的悬索是一种几何可变结构,其平衡形式随荷载分布方式而变,特别是当荷载作用方向与垂度方向相反时,悬索就丧失了承载能力。因此,常常需要附加布置一些索系或结构来提高屋盖结构的稳定性。悬索结构的边缘构件和下部支承必须具有一定的刚度和合理的形式,以承受索端巨大的水平拉力。因此悬索体系的支承结构往往需要耗费较多的材料,无论是设计成钢筋混凝土结构还是钢结构,其用钢量均超过钢索部分。当跨度较小时,由于钢索锚固构造和支座结构的处理与跨度大时一样复杂,往往并不经济。

悬索结构主要在一个平面内受力的平面结构,多用于悬索桥和架空管道。按结构形式分为:单层悬索结构。可用做柔式悬索桥,也可用于屋盖,结构刚度较小,在可变荷载作用下变形较大,宜在索上铺设重屋面。加劲式单层悬索结构。通过在索下面若干吊杆吊有加劲桁架(或加劲梁),以增强结构的刚度。双层悬索结构。其上索与下索曲率相反,并通过其间的受拉斜腹杆中施加预应力而具有较好的刚度。

悬索结构空间悬索结构:一种处于空间受力状态的结构,多用于大跨度屋盖结构中。按结构形式分为:悬索结构,圆形单层悬索结构,用于圆形平面的屋盖,其索按辐射状布置,整个屋面形成下凹的旋转曲面。各根索的外端固定于周边的钢筋混凝土圈梁上,内端固定于圆心附近的拉环上。当圆心处允许设柱时,可形成伞形悬索结构圆形双层悬索结构(其外形与上述结构类似,只是有上下两层索,从而可以有不同布置形式的预应力拉杆以增强刚度。中国北京工人体育馆直径94米的比赛大厅屋盖即采用了这种结构形式。其圆心附近的拉环除承受环向拉力外,在竖直方向还承受压力。双向正交索网结构。由互相正交的两组索组成。下凹的一组为承重索,上凸的一组为稳定索,两组索形成负高斯曲率的曲面。对其中一组索施加预应力时,另一组索也同时获得预应力的效果。通过施加预应力,可使两组索在屋面荷载作用下始终贴紧,且获得良好的刚度。这种索网可用于椭圆平面、矩形平面、菱形平或其他平面的屋盖。意大利米兰体育馆屋盖采用了圆形平面的马鞍形索网结构,直径140米,是目前世界上最大的索网结构。中国浙江省人民体育馆屋盖采用80×60米椭圆平面的马鞍形索网,其索端固定于一个空间曲梁上。为了减悬索结构小曲梁内的弯矩,在索网下还设置了一层水平拉索。

悬索结构是由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构,主要应用于建筑工程和桥梁工程。其索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢,以及其他受拉性能良好的线材。悬索结构广泛用于桥梁结构,用于房屋建筑则适用于大跨度建筑物,如体育建筑(体育馆、游泳馆大运动场等)、工业车间、文化生活建筑( 陈列馆杂技厅、市场等)及特殊构筑物等。悬索结构能充分利用高强材料的抗拉性能,可以做到跨度大、自重小、材料省、易施工。中国是世界上最早应用悬索结构的国家之一,在古代就曾用竹、藤等材料做吊桥跨越深谷。明朝成化年间已用铁链建成霁虹桥。

近代的悬索结构,除用于大跨度桥梁工程外,还在体育馆、飞机库、展览馆、仓库等大跨度屋盖结构中应用。平面悬索结构主要在一个平面内受力的平面结构,多用于悬索桥和架空管道。按结构形式分为:单层悬索结构。可用做柔式悬索桥,也可用于屋盖,结构刚度较小,在可变荷载作用下变形较大,宜在索上铺设重屋面。加劲式单层悬索结构。通过在索下面若干吊杆吊有加劲桁架(或加劲梁),以增强结构的刚度。双层悬索结构。其上索与下索曲率相反,并通过其间的受拉斜腹杆中施加预应力而具有较好的刚度。空间悬索结构一种处于空间受力状态的结构,多用于大跨度屋盖结构中。


欢迎分享,转载请注明来源:民族网

原文地址:https://www.minzuwang.com/life/1159129.html

最新推荐

发表评论

评论将在审核通过后展示