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膜结构预应力的作用和引入方法

2020-05-20

上海膜结构公司下面为您介绍预应力的作用和引入方法

预应力的作用

预应力对结构的作用主要有两个方面

(1) 提供刚度、形成和保持体系的初始几何形状;


(2)改善体系内力分布和大小,降低内力峰值。当整个结构或子结构的刚度须由预应力来提供,称为需要预应力结构,如张拉整体结构和索穹顶结构等;当预应力主要用于改善体系的内力分布和大小,没有预应力,体系仍然具有正定初始弹性刚度,称为非需预应力结构,如弦支穹顶和张弦梁结构等。对需预应力结构,预应力形成的几何刚度是体系初始刚度矩阵正定的必要条件。


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预应力的引入方法

索的分析方法与索的引入方法、施工过程密切相关。结构预应力的实现方法主要包括:等效荷载法、初应变法、等效降温法及缺陷长度法等。等效荷载法是将拉索的预应力作为外力考虑,即将拉索截断,用等效的外力取代,分析时拉索单元不参与计算;初应变法是用预张拉应变来描述索内预应力,随着结构发生变形,索的应变也随之发生改变,分析时拉索单元参与计算;等效降温法是通过降低拉索单元的环境温度使之收缩产生预拉力,其实质是施加温度作用间接使拉索单元产生初应变,效果与初应变法一致;缺陷长度法口认为预应力产生的根源是拉索的初始缺陷长度,即拉索的几何长度和实际长度的差值产生了预应力。


上述ptfe膜结构厂家介绍的几种实现方法中,除等效荷载法外,其他方法的总刚矩阵均包含拉索刚度。这些方法各有优劣,从计算精度和程序可操作性的角度看,初应变法和等效降温法目前应用较为广泛。


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