对单榀张弦梁结构性能各影响因素分析的研究现状

对单榀张弦梁结构性能各影响因素分析的研究现状

通过对撑杆数目、垂跨比、高跨比、梁的截面特性和弦的预应力等参数对单棍张弦梁结构静力性能的影响进行分析，得出以下结论:

(1)、撑杆数目：通过撑杆连接拱和弦的张弦梁结构，受力合理。但是撑杆数目的增加并不能改善结构的受力性能，以一跨度为22.4m的单榻张弦梁为例进行分析，认为该情况下撑杆数超过3个后，受力性能改善效果不再明显，所以撑杆数目以3个为益。

(2)、垂跨比或高跨比的影响：垂跨比是下弦索的垂度和结构跨度的比值价/L),高跨比是上弦梁的矢高和结构跨度的比值切IL)。随着垂跨比或高跨比的增大，除剪力外，其它内力如梁的弯矩和轴力以及索的最大应力都减小，同时结构的变形也减小，但半跨荷载下的变形幅度小于全跨荷载下的变形幅度，因此，当垂跨比达到某个特定值后，位移反应的不利荷载由全跨荷载转为半跨荷载。

(3)、上弦梁的惯性矩的影响：随着上弦梁的惯性矩的增大，全跨荷载下的变形儿乎没有变化，但半跨荷裁下的变形显著减小，并且全跨荷载下的最大正应力和半跨荷载下的梁的正应力也减小，所以通过增大梁的惯性矩，来提高半跨荷载下的刚度及结构受力性能是有益的。

(4)、梁截面面积的影响：随着梁截面面积的增大，除梁的正应力有所减小外、其它内力及变形几乎没有变化，所以提高梁的面积，对一受力性能的改善是不明显的。

(5)、下弦索的预应力的影响：随着下弦索的预应力的增大，变形显著减小，拱的正应力也趋向于减小，但不明显，所以弦的预应力主要有助于减小变形。

(6)、下弦索的面积的影响：随着下弦索的面积的增大，变形和索的内力显著减小，梁的正应力也趋向于减小，但幅度不大，所以单纯增大弦的面积，虽能提高刚度，但弦的材料强度不能充分利用。

(7)、梁截面型式的影响：梁截面采用工字型截面相比采用钢管截面，从力学角度看，更经济合理。

(8)、张弦梁结构尺寸应在建筑允许的条件下，采用尽可能大的垂跨比;高跨比的取值要考虑平面外风载的作用大小;选择适当的梁的尺寸和弦的面积，使梁的最大正应力和弦的最大应力同步达到材料极限状态，对弦施加一定的预应力以提高刚度。

文献[5]在对单榀张弦梁的各参数分析的基础上，认为文献[16]中大部分内容比较正确地反映了单榀张弦梁结构的静力性能，但是一些数据所反映的趋势并不合理，并提出了一些新的认识和结论。

(1)、垂跨比或高跨比的影响：]认为，随着垂跨比或高跨比的增大，梁截面的弯矩不是减小而是显著增加，所以不应该无限制地提高垂跨比和高跨比。

(2)、弦的预应力的影响：]认为，随着下弦索的预应力的增大，变形显著减小，而文献[5]的计算分析则表明，预应力的增大对于结构变形的影响几乎可以忽略不计，甚至还略有影响;就预应力对张弦梁结构的内力的影响来看，文献[5]认为预应力的增大会导致结构所有内力项都相应增大，对于上弦梁的主要内力弯矩的影响尤为显著。