工程参数对张弦梁风振响应的影响建院版

工程参数对张弦梁风振响应的影响李雪飞河北建筑工程学院土木系工091班学号：1摘要张弦梁结构是近些年在国内发展起来的一种新型的大跨度空间结构形式，本文改变屋面荷载和预应力两种基本参数，考察各参数对张弦梁风振响应及其风振系数的影响，得到一些有意义的结论，供张弦梁结构的工程应用考虑。关键词张弦梁；空间结构；风振系数1引言张弦梁结构是近些年在国内发展起来的一种新型的大跨度空间结构形式。本文以一张弦梁为例，考察屋面荷载和拉索预应力对张弦梁风振响应及其风振系数的影响，得到一些有意义的结论，供张弦梁结构的工程应用考虑。2计算实例及分析本文选取一实腹式张弦梁为分析原始模型。模型构造如图1所示。模型尺寸见表1，构件的截面尺寸见表2。图1计算模型表1：计算模型尺寸跨度(Span)矢高(Rise)垂度(Sag)撑杆数目(N)（m）（m）（m）110539表2：构件截面尺寸上弦截面特性撑杆尺寸拉索尺寸面积惯性矩截面高度型号面积型号面积(m2)(m4)(m)(m2)(m2)0.068160.0126841.232580.0079673377P0.012963改变屋面荷载和拉索预应力两种参数，进一步分析他们对张弦梁结构位移风致响应的影响。具体参数工况选择如表3：表3参数选择工况拉索预应力(Mpa)屋面恒荷(kN/m2)13001.223001.033000.843000.653501.264001.274501.2节点组在各种工况下的平均风位移响应，脉动风均方根以及风振系数如下图所示：a．预应力不变b．屋面恒荷不变图2平均风作用下的位移响应a．预应力不变b．屋面恒荷不变图3脉动风作用下的位移均方响应a．预应力不变b．屋面恒荷不变图4节点位移风振系数3结论（１）从图2(a)～4(a)可以看出，在其它参数条件相同的条件下，四种预应力下结构的风致响应和风振系数除了在跨中几个特殊点变化稍大外，其它大部分点变化都都很小，所以，拉索预应力对结构的风致响应不敏感。（２）从图2(b)～4(b)可以看出，在其它参数条件相同的条件下，四种屋面恒荷下结构的风致响应和风振系数变化也是除了在跨中的几个特殊点变化稍大外，其它大部分点变化也都很小，所以，屋面恒荷对结构的风致响应也是不敏感的。（３）张弦梁结构在风载作用（风吸力）下其下弦拉索有逐渐松弛的趋势，为了避免拉索松弛退出工作，一般采取加大拉索预应力的方法，但这样会给上弦带来过大的负担而需要加大其截面，造成材料浪费，由上分析可知，屋面恒载对结构风振响应影响甚小，所以，可以灵活变动屋面恒载却不会为结构的抗风带来不利，这样便可以通过加大屋面恒载的方法来减小这种风吸力带来的下弦拉索的松弛问题，这样虽然也会给上弦梁带来一定的负担，但与前者相比小的多。参考文献[1]白正仙,刘锡良,李义生.新型空间结构形式—张弦梁结构.空间结构,2001,7(2)：33-38.[2]张相庭.结构风压和风振计算[M].上海：同济大学出版社，1985EngineeringParametersonWind-inducedVibrationResponseLiXuefeiHebeiInstituteofArchitectureandCivilEngineeringAbstractBeamstringstructure(BSS)isakindofnewlong-spanspatialstructure.Inthispaper,roofingloadandprestressedwithtwofundamentalparameterschanged,theinfluenceofthetwoparametersonwind-inducedvibrationresponseandwind-inducedvibrationcoefficientisanalyzed,somemeaningfulconclusionsaregot,whichareusedfordirectingthedesignofthebeamstringstructure.Keywordsbeamstringstructure;spatialstructure;wind-inducedvibrationcoefficient