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双向弦支组合楼盖结构静力性能及施工全过程分析

鲍振洲 安琦 董雨昊

鲍振洲, 安琦, 董雨昊. 双向弦支组合楼盖结构静力性能及施工全过程分析[J]. 钢结构(中英文), 2022, 37(8): 35-46. doi: 10.13206/j.gjgS22062101
引用本文: 鲍振洲, 安琦, 董雨昊. 双向弦支组合楼盖结构静力性能及施工全过程分析[J]. 钢结构(中英文), 2022, 37(8): 35-46. doi: 10.13206/j.gjgS22062101
Zhenzhou Bao, Qi An, Yuhao Dong. Analysis of Static Performance and Construction Process of Bi-Directional Cable-Supported Composite Floor Structure[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2022, 37(8): 35-46. doi: 10.13206/j.gjgS22062101
Citation: Zhenzhou Bao, Qi An, Yuhao Dong. Analysis of Static Performance and Construction Process of Bi-Directional Cable-Supported Composite Floor Structure[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2022, 37(8): 35-46. doi: 10.13206/j.gjgS22062101

双向弦支组合楼盖结构静力性能及施工全过程分析

doi: 10.13206/j.gjgS22062101
基金项目: 

山东省自然科学基金项目(ZR2020QE243)。

详细信息
    作者简介:

    鲍振洲,男,1987年出生,硕士,工程师。

    通讯作者:

    安琦,男,1987年出生,博士,讲师,anqi@qut.edu.cn。

Analysis of Static Performance and Construction Process of Bi-Directional Cable-Supported Composite Floor Structure

  • 摘要: 随着大型公共建筑的大规模建设,多层大跨度结构随之产生,其最大特点为楼盖跨度较大。目前能够应用于大跨度楼盖的结构体系主要有四类,即空腹夹层楼盖、钢桁(网)架组合楼盖、弦支楼盖以及预应力楼盖。为进一步提高楼盖结构跨越能力,提高传力效率,提出一种新型大跨度楼盖结构体系——双向弦支组合楼盖结构。首先通过数值模拟的方法,对新型结构体系的静力性能和传力机理进行了系统研究,重点讨论了结构在施工阶段和使用阶段的支座反力、拉索内力、钢梁内力以及混凝土内力的时空变化规律,其次通过与常规组合楼盖结构进行对比,研究新型楼盖结构在跨越能力方面的提升效果,最后对双向弦支组合楼盖结构的设计方法进行了探讨,研究了在设计中忽略施工过程对设计结果的影响。
    结果显示:结构水平法向支座反力在混凝土施工阶段出现大幅增加,且边界中间位置与两侧位置水平反力方向相反,在使用阶段,结构的法向水平支座反力最大,其次是竖向反力,切向水平反力最小。滑动支座水平位移在施工过程中变化较小。拉索内力在施工过程中总的趋势是逐渐增加,但在张拉阶段中间位置拉索内力存在一定的回落,除张拉阶段以外,其他施工阶段及使用阶段均为中间位置索力大、两侧位置索力小。钢梁轴力在钢结构拼装和拉索张拉阶段时均为压力,在混凝土施工阶段和使用阶段呈现中部受拉、两侧受压的空间分布。钢梁弯矩在钢结构拼装阶段以正弯矩为主,在拉索张拉阶段以负弯矩为主,在混凝土施工阶段和使用阶段呈现中部正弯矩、两侧负弯矩的分布特点。混凝土板处于受压状态,弯矩数值较小;双向弦支组合楼盖相较于常规双向组合楼盖而言,支座水平反力、结构轴力、弯矩及竖向变形均有较大幅度的减小,静力性能优于常规双向组合楼盖;在双向弦支组合结构静力性能分析时,不考虑施工过程的计算结果与实际情况存在较大偏差,且大部分结构关键内力结果均偏小,对于结构设计而言存在一定安全隐患,所以建议在设计中采用考虑施工过程的方案进行分析。
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  • 收稿日期:  2022-06-21
  • 网络出版日期:  2022-10-28

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