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张弦桁架结构静力稳定性分析胡白香，黄成，苏波，彭康平，任 鹏( 江苏大学土木工程系，江苏 镇江 212013)摘 要: 考虑结构构件稳定性设计的重要性，结合钢结构设计规范的相关要求，以某体育展馆张弦桁架结构为例，对张弦桁架结构进行特征值屈曲分析，研究了张弦桁架结构的失稳形式，考虑材料非线性进行非线性屈曲分析研 究结构荷载———位移全过程工作性能，分析结果可供实际工程参考。关键词: 张弦桁架结构; 失稳形式; 特征值屈曲分析; 非线性屈曲分析中图分类号: TU393． 3文献标志码: A文章编号: 1008 － 1933( 2013) 04 － 001 － 03Study on static stability of truss string structureHU Baixiang，HUANG Cheng，SU Bo，PENG Kangping，ＲEN Peng( Faculty of Civil Engineering and Mechanics，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China)Abstract: Considering the importance of structural stability design，combining with requirements of the code for design of steel structures，we took truss string structure of Zhenjiang sports conference exhibition pavilion for example，eigenvalue buckling analysis of the truss string structure was processed to research the instability form，buckling analysis was processed to research the whole process performance of the load-displacement considering the material nonlinearity geometric nonlinear． The results would be a reference for projects．Key words: truss string structure; instability form; eigenvalue buckling analysis; nonlinear buckling analysis引言0张弦桁架结构［1］是一种新型的屋架形式，用于屋盖结构，它是通过撑杆将拱形梁( 桁架) 和高强钢 丝索组合而成的自平衡体系，具有受力合理、自重 轻、构造简单、施工方便等特点。该结构已被广泛地 应用于会展中心、机场航站楼和体育中心。目前对 张弦梁结构的研究主要集中于施工、使用两个阶段 不同受力性能的分析。从国内外已有空间结构的事 故和大量理论实验结果来看，空间结构的破坏多是 由于失稳引起的［2-3］，因此有必要对张弦桁架结构的 稳定性加以研究和探讨。图 1 体育会展馆钢结构三维模型Fig． 1 3-D model of sports club pavilion有限元模型张弦桁架弦杆和腹杆为圆钢管，撑杆为实心圆 钢管，拉索为热镀锌半平行钢丝束。各构件截面尺 寸见表 1、表 2，1 ～ 10 榀拉索的张拉力见表 3。2工程概况镇江市体育会展馆屋盖采用张弦桁架结构。张 弦主桁架为正方三角形桁架共计 10 榀，其上下弦杆 最大距 离 为 3 m。 相 邻 两 榀 间 距 ( 轴 线 间 距) 有15. 4 m、16. 2 m、17. 4 m 三种。根据建筑造型张弦 桁架沿短跨布置，最大跨度为 117 m，如图 1 所示。1表 1Table 1张弦桁架屋盖主桁架杆件截面尺寸Section dimensions of the main truss编号( 直径 × 壁厚)收稿日期: 2012-02-15作者简介: 胡白香( 1964 － ) ，女，江苏丹徒人，教授，博士，主要从事 钢结构及智能材料结构的抗震研究。基金项目: 国家自然科学基金项目(E － mail: bxhu@ ujs． edu． cn编号 截面尺寸 / mm( 直径 × 壁厚)截面尺寸 / mm1 140 × 62 180 × 63 180 × 84 219 × 85 245 × 146 273 × 6． 57 273 × 148 273 × 169 351 × 1610 426 × 1611