抗风索布设情况对张弦桁架结构抗风性能的影响.pdfVIP

第十屈仝国现代结构T程学术研讨会 抗风索布设情况对张弦桁架结构 抗风性能的影响 张爱林谢伟伟田帅冯姗 10。t24 nmIqk^}4#IH{％，nm 摘要n张弦析架结构上部设置抗风索能抵抗风吸力带束的不利影响．是一种有效的抗风措旌。率女以广州国际会展中心 张弦桁船为基础模型．在其E设置小旧高度的抗R索．来川由自lⅢ，}AR模型牛成的脉动M速时程对结构进}r城振 响应丹析．井比较T抗M索布设情况对结构风振系数的影响。 美键自：张弦桁梨抗M索脉动MM报系数 一、引言 张弦桁架结构作为一种预应力窄问结构，由于其良好的空间性能和在大跨度方面的优越性，在未来的 建筑结构发展中必将扮演越来越重要的角色，然mi这种结构形式卫具有柔性太、阻尼小、自振频率低而密 集等特点．属十M敏感性结构，在风荷载作用下容易产生破坏。针对这一缺陷，本文采用在张弦桁架上部加 设抗M索的方法术提高结构的抗风性能．并通过调节抗风索靠设的高度研究其对结构抗风性能的影响。 片外，国内现行建筑结构荷载规范中对张弦桁槊结构的抗风设计没有明确规定，现有的设计大都沿用高 层或高耸结构的设计规范或任意采用一个很保守的值来定义风振系数，但随着跨度增大，风荷载作用，特别是 其中具有随机特征的脉动风引起的振动对结构稳定性和极限承载力的影响也趋严重．因而有必要对此娄结 构的矾振系数进行研究， 二、计算模型及相关参数 本文参考J。州国际会展中心张弦桁架的构件尺寸建市有限元模型，并在张弦张弦桁架上布设不间高度 的抗M索在有限元软件ANSYS中进行风振响应分析，有限元模犁如闰l、2： 蟓 S 囤1 普通张茁桁架结悔 图2 抗风索张弦桁架结构 457 该模型跨度1266m，张弦桁把上弦使用了稳定性好的倒三角形断面的钢管桁颦，管径分别为20 4柏 1n建筑加10增刊 第十．届全闲现代结构一I：稃学术研讨会 168X6mm和①273X9mm的钢管。张弦立体桁架的上下弦之间的竖腹杆为中325X7．5mm钢管，下弦采用单 脉动风速时程模拟 AR法运算量小，计算便捷且模拟出来的风速时程与实际风速时程比较吻合，本文采用此方法模拟具 有随机性，时间相关性，空间相关性的多维脉动风速时程。模拟中阶数P=4；时间间隔血=0．2s，，功率谱 节点15脉动风速 塞 量 图3 节点15风速时程模拟结果 从上图中可以看出脉动风速样本与Davenport谱在低频部分有一定误差，高频部分谱吻合良好，但由 于低频部分与目标谱相比很少，可以认为所采用的随机过程模拟理论是可靠的，可以达到脉动风速模拟的 目标。 四、 不同抗风索布设情况下的结构反应 为了研究抗风索布设情况对结构抗风性能应的影响，进而寻求比较合理的抗风索布设高度，本文分别 分析了风荷载作用下上述五种工况的节点位移和内力响应，并与未设置抗风索的张弦桁架结构风振响应进 行了比较，并以此为依据得出了不同抗风索布设情况下结构的风振系数。 表1工况参数 工况代码 l 2 3 4 5 6 中『Hj抗风索撑杆高度 未设置