纺锤形预应力-充气混合张弦梁形态优化分析

摘要

气撑式张弦梁结构是由瑞士Airlight.Ltd总工程师Mauro Pedretti博士提出的一种新型结构体系,其结构组成主要有三部分:刚性上弦杆、柔性下弦索以及中部低压充气气囊.该结构结合了传统张弦梁以及气肋式结构的有点,即实现拉压分离,轻质高强.同时避免了传统张弦梁的撑杆受压稳定和气肋式结构的高压等问题.利用改进的逆迭代法进行找形分析后，初始态上弦与设计给定位形最大相对误差只有0.67%，可以有效将初始位移控制在建筑误差允许范围内，并且可以准确给出各构件零状态的放样几何。找形后初始态结构上弦最大负弯矩减小，并且弯矩分布较未经找形时要均匀，这使得结构的初始拱效应降低，计算结果表明，在本文给出的例题中结构承载力降低了22.24%。对于结构设计来说，这是不容忽视的。因此，在对气撑式张弦结构进行荷载态分析前，先进行找形分析是必要的。