张弦结构操作分析.pdf

例题4 张弦结构分析 1 例题 张弦结构分析 例题. 张弦结构分析 概要 此例题将介绍利用midas Gen做张弦结构分析的整个过程，以及查看分析结果的方 法。 该 例题的建模部分可以参见midas Gen初级培训的网架建模步骤，这里不再做介绍。通 过该例题希望用户能够了解做张弦结构分析的一般步骤和过程，重点是让用户了解在 midas Gen中施加和调整索单元张拉力的方法、几何非线性分析的设置及如何对带有 索单元的结构进行弹性反应谱分析。 张弦结构概述 张弦结构是将上弦刚性受压构件通过撑杆与下弦拉索组合在一起形成自平衡的受力体 系，是一种大跨度预应力空间结构体系。 张弦结构上弦刚性构件可以是实腹式梁，也可以是格构式桁架，据此对不同的张弦结 构可称作张弦梁或张弦桁架。本例题中介绍的模型使用张弦桁架。 张弦结构的特点 张弦结构在保证充分发挥索的抗拉性能的同时，由于引进了具有抗压和抗弯能力的桁 架或梁而使体系的刚度和稳定性大为增强。 对张弦结构中索施加一定的预拉力，这既可使索具有适当的初始绷紧度，也可对索与 桁架或梁之间的受力比例进行必要调整；既充分发挥了索的抗拉能力，又调整了桁架 或梁的内力分布（使桁架或梁中的内力分布趋于均匀） 张弦结构的形态定义 张弦结构像悬索结构等柔性结构一样，根据张弦结构的加工，施工及受力特点，通常 将其结构形态定义为零状态、初始态和荷载态三种。 2 例题 张弦结构分析 （1）：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，从而不能满足建筑的要求，因 此，张弦结构上弦构件的加工放样要考虑这种索张拉后带来的变形影响，这是张弦结 构要进行零状态定义的原因。 （2 ）：初始态 初始态是拉索张拉完毕后，结构安装就位的形态，通常也称预应力态。 初始态是建筑施工图中所明确的结构外形。 （3 ）：荷载态 荷载态是外荷载作用在初始态结构上发生变形后的平衡状态。 张弦桁架在midas 中的计算 此例题的分类及各自的步骤如下: 一、已知索单元初拉力的情况下，求索单元的拉力变化及结构的变形。 1. 简介 2. 设定操作环境及定义材料和截面 3. 建立张弦梁一个锥体 4. 形成张弦网架 5. 定义边界条件 6. 输入各种荷载 7. 定义几何非线性分析控制数据 8. 运行分析 9. 查看结果 二、对带有索单元的结构进行反应谱分析 1. 索单元拉力添加（即对索单元进行张拉） 2. 运行分析并查看结果 3 例题 张弦结构分析 一.已知索单元初拉力的情况下，求索单元的拉力变化及结构的变形 1.简介 本例题张弦桁架的几何形状、边界条件以及所使用的构件如图1所示。边界条件设定 为一端铰接，另一端为滑动支座。本例