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各种形式张拉膜结构的优缺点表现

文章出处:哈佛膜结构网人气:发表时间:2019-05-11 10:35:45【


近些年,国内对于张拉结构这一新型结构形式进行了大量的研究和大胆的尝试,一大批充满现代科技感的张拉结构建筑相继落成。其中主要包括预应力网索结构、张弦结构、弦支穹顶、索穹顶等等。膜结构公司认为这些结构形式都有各自的优缺点,主要表现在以下几方面:

 

  (1)预应力网索结构在支座处会产生较大的水平推力,需要有一个强大的支撑结构才能保证安全,这样会使支座很笨重,且浪费材料。

 

  (2)张弦结构虽然是一个自平衡体系,支座处没有很大的水平推力,但是上弦的钢梁或钢桁架受压弯作用,没有充分发挥材料强度,且节点较多通透性差。

 

  (3)弦支穹顶结构上层只局限于单层网索,它对荷载的非对称布置很敏感,容易发生失稳。

 

  (4)索穹顶结构虽然可以弥补上述几种不足,但是它的定位施工过程较为复杂,在张拉索时,索撑节点存在摩擦力,使撑杆偏离平衡位置,侧向不稳定。

 

  针对现有张弦结构上述问题,研究者们尝试提出了一种劲性支撑穹顶,该结构基于索穹顶,将其下层的柔性环索和斜索用刚性的拉杆代替,柔性的拉索只能受拉不能受压,而刚性的拉杆既可受拉也可以受压,这样相当于结构具有“上柔下刚”的特点。劲性支撑穹顶结构由上、下两部分构成,上层为空间索网结构,包括径向拉索和斜向拉索,下层是环向拉杆、竖向撑杆和斜拉杆组成的支撑结构体系,上下两部分在周边与最外环受压刚性环梁连接形成应力回路;其中,上层结构各个杆件为柔性的拉索,而下层支承结构体系所有杆件为刚性拉杆,竖向撑杆为刚性构件承担压力。

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