20180419- midas Gen在张弦梁结构中的应用.pdf

midasGen在张弦梁结构中的应用

金冬梅

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张弦结构的基础知识

张弦梁结构找形分析

张弦梁结构受力性能分析

张弦梁结构（BeamStringStructure，简称BSS）：

顾名思义，最初是由“将弦进行张拉，与梁组合”这一基本形式而得名。

梁

拉索

撑杆

用撑杆连接抗弯受压构件和抗拉构件，通过在抗拉构件上施加预应力，减轻压弯构件负担的自平衡体

系。

张弦梁结构分类

平面张弦梁结构是因结构构件位于同一平面内，并且主要为平面内受力的结构而得名

张拉直梁张拉拱张拉人字型拱

某弦支混凝土集成楼盖张拉拱大跨屋盖

张弦梁结构分类

空间张弦梁结构大多是以平面张弦梁结构为基本组成单元，通过不同形式的空间布置形成的以空

间受力为主的张弦梁结构。

单向张弦梁结构双向张弦梁结构

多向张弦梁结构辐射式张弦梁结构

张弦梁结构特点

张弦梁结构特点

张弦梁结构几何刚度

（1）小位移—线弹性计算，忽略结构变形（线性）；

（2）大位移—几何非线性，考虑变形影响（非线性）；

张弦梁结构几何刚度

小位移与大位移计算公式：

位移应变关系：

1

小位移：ε(uu)

iji,jj,i

2

112

大位移：ε(uu)(uu)

iji,jj,ik,jk,i

22

荷载位移关系：

线性：[K]{d}={F}

E

非线性：([K]+[K]){d}={F}

EG

K:弹性刚度矩阵，跟弹性模量，截面特性等有关；

E

K:几何刚度矩阵，与结构形状，外荷载有关；

G

索结构的刚性特征

索结构具有两个与传统结构不同的特点：

索结构中可以存在机构或瞬变自由度。

索结构本质上是一种非线性结构

应力刚化(ANSYS)

几何刚度—弹性刚度

索结构的三种力学状态

零状态：

零状态是拉索张拉的前状态，实际上是指构件的加工和放样状态，通常也称结构放样态。

当索张拉完毕后，结构上弦构件的形状将发生偏离，