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装饰塔架结构设计

利用有限元软件ANSYS,对拉线式塔桅结构初始预应力状态和工作状态下的结构受力性能进行了深入分析。分析结果表明,利用ANSYS软件可以方便解决有预应力的结构的非线性问题。

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} l 建筑与结构设计

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【章编号】0 796 (0 80—0 60 文 10.4 72 0 ) 20 3—4

装饰塔架结构设计 一李照亮 (煤炭工业太原设计研究院,太原 0 0 0 ) 30 1

【要】摘利用有限元软件 A S,拉线式塔桅结构初始 N YS对 预应力状态和工作状态下的结构受力性能进行了深入分

性体,是一个下端固定,部悬臂的空间连续桁架。上 钢拉索是上端连接于杆身,下端固定在地面上的斜 向拉索。拉索作为中间塔架的弹性支座,水平方在

析分析结果表明,利用 A YS软件可以方便解决有预应 NS 力的结构的非线性问题。

向随着作用力的变化而发生非线性位移[”。塔架的刚度和拉索提供的预应力刚度构成了结构的整体刚度。计中应进行初始状态和工作状设态的分析和计算。以保证结构始终处于平衡和稳定,结构能够正常工作。初始状态是指结构在预应力作用下的自平衡状态。工作状态是指结构在各种组合外荷载的作用下的平衡状态。 初始状态的分析实质上是进行拉索预应力的布置和拉索预应力大小的确定。应力的设计应使预预应力分布到整个结构中,从而使预应力对结构提供有效的刚度。保证拉索在结构工作过程始终处应于受拉状态,防止拉索受压退出工作使结构变成几何可变体系,导致结构失稳[。 初始状态的预应力分布的分析是结构承载性 【文献标志码】 B

【关键词】架结构;索;塔拉非线性;有限元分析 【中图分类号] U 2 T 31

1工程概况 某市体育场的外围广场内设置两个景观装饰塔架,架中间平面投影为正三角形。结构形式为塔

拉线式塔桅结构,间为格构塔身。沿高度斜向布中 置了三根钢索,面投影为绕中心每 10一根钢拉平 2。索。塔架高度为 6 .0 m, 67 0 个方向的钢索在

4 . 0处拉住塔架 (索的水平投影长度为 60 m 0钢 3. 0, 25 m)以保证结构的直立和稳定。为建筑效果 0采用相贯节点。塔架正立面图见图 l。

能分析的基础。在此阶段假定的杆件截面、应力预分布能

否满足工作状态下结构强度、定和变形的稳要求,有待工作状态下各种荷载工况组合作用计还算结果的验证。这是一个反复调整的过程,到调直 整合适为止。

拉索在低应力状态下可以认为是线弹性材料。 图 1塔架正立面和风荷载作用图

因此,控制拉索在不利荷载作用下索内的应力水应

平,使其不致于过高。另外,虑到拉索的徐变,考松

2内力分析 塔桅结构属于空间静定结构,荷载作用下,结构受力很复杂。身本身是具有相当刚度的连续弹塔 3 6

弛及施工素,也应使拉索内的预应力水平在不利 荷载下不致太低。所以在初始状态下,索内的预拉应力的大小应控制在合适的范围内。

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