轮辐式预应力张弦梁钢屋盖结构张拉施工方案的仿真分析

轮辐式预应力张弦梁钢屋盖结构张拉施工方案的仿真分析

摘要：通过有限元分析软件对轮辐式预应力张弦梁钢屋盖结构进行拉索张拉施工仿真分析，比较三种张拉顺序方案和三种张拉阶段方案，提出合理的张拉方案，并给出类似结构的张拉方式和施工建议。

关键词：轮辐式；预应力；张弦梁；有限元分析；张拉方案比较

Abstract : Through the finite element analysis software for spokes prestressed chord-tension LiangGang roof structure of tension lasso construction simulation analysis, comparative three tension sequence solutions and three kinds of drawing phase scheme, put forward reasonable drawing scheme, and gives similar structure drawing mode and construction proposal.

Key words:Spokes, Prestressed;beam string structrue ;The finite element analysis; Tension scheme comparison

1 概述

某体育馆钢屋盖为轮辐式预应力张弦梁结构，屋盖结构支撑于下部混凝土圈梁上，共布置有30榀张弦梁（沿每一径向称之为一榀），每榀张弦梁有一根拉索，围绕中央设置的刚性环形成屋盖。施工阶段各拉索设计预张力均为1300KN。上弦劲性钢梁截面为箱600X400X18X24，下弦柔性拉索采用OVM系列的PES5-199拉索，钢丝束面积为3905mm2，钢丝束直径为77mm，钢丝束理论重量为30.7kg/m，破断荷载为6525kN，含双层拉索直径为93mm。拉索采用高强度钢丝束，抗拉强度≥1670MPa,松弛率≤2.5%，屈服强度≥1410MPa，弹性模量E=（1.95~2.1）×105MPa。拉索通过索夹和撑杆连接，每榀张弦梁有6根撑杆。屋盖投影到水平面为以建筑坐标原点为圆心直径100m的圆。钢屋盖支座平面为水平面绕1轴和16轴旋转3.02度，旋转完成后环向支撑及圆心投影保持不动，撑杆保证垂直水平面从而形成本案的斜轮辐式张弦梁结构。体育馆屋盖形状为圆形，圆形平面的直径100m，单榀张弦梁的矢高 5.120m。整个屋盖曲面面积为9359.939m2，覆盖面积为7853.982m2。屋面面板采用铝镁锰合金压型板，底板采用镀铝锌彩钢压型板，中间夹保温隔热材料。

2 张拉方案选取的基本原则

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