[实用新型]一种梭形张弦梁结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑领域，尤其涉及一种梭形张弦梁结构。具体由刚性构件，高强度拉索以及连接两者的撑杆组成的一种自平衡张弦结构。

背景技术

1986年日本学者M.Saitoh首先提出了张弦梁的概念，并进行了理论分析和试验验证，Kato进而对张弦梁的张拉力有效控制进行了探讨。由于该种结构具有许多优点，在日本得到了较好的应用。在我国，刘锡良教授等首先对张弦梁结构进行了静力性态研究，从而掌握了该种结构的基本性能。1999年，针对上海浦东国际机场屋盖张弦梁结构，我国科研人员先后通过理论分析、静载和振动台试验研究，为这一结构的实施提供了技术支撑。随之，我国学者对张弦梁结构的计算方法作了进一步探讨，针对结构静力分析提出了几何与力的联合找形方法及形态分析的改进迭代法，同时将张弦梁结构应用到环状悬臂结构中，给出了悬臂张弦梁结构的形式，并作了较为系统的分析。在此基础上，针对张弦梁结构，以自重最轻为目标函数的优化设计及弹塑性荷载—位移全过程进行了研究。与此同时，对考虑行波效应的大跨度张弦梁结构，进行了地震响应参数化分析，讨论了结构各几何参数及预应力的影响。然而，当向上风荷载较大时，下弦拉索可能出现松弛而退出工作。为避免这一现象的发生，上海浦东国际机场屋盖张弦梁结构采用下拉索锚固在跨中立柱上，影响交通和观瞻。而有的张弦梁结构则采用加大上弦梁截面尺寸或提加矢跨比，从而造成材料和空间的浪费。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种梭形张弦梁结构。

梭形张弦梁结构包括刚性梁、下曲线索、上曲线索、下撑杆、上撑杆、上锚具、下锚具；刚性梁的形状为直线梁或向上形成波峰的曲线梁，下曲线索的形状为向下形成波谷的曲线，上曲线索的形状为向上形成波峰的曲线，刚性梁、下曲线索之间设有下撑杆，刚性梁、上曲线索之间设有上撑杆，下曲线索两端通过上锚具锚固在刚性梁上，上曲线索两端通过下锚具锚固在刚性梁上。

所述的刚性梁为格构式钢构件或实腹式钢构件。下曲线索、上曲线索为预应力钢丝索或预应力钢绞线。下撑杆、上撑杆为受压杆件。下撑杆、上撑杆在一条直线上，两端连接于刚性梁的同一点。下撑杆、上撑杆与刚性梁、下曲线索、上曲线索之间的连接采用铰接连接。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

1)受力性能优越。通过将现有鱼腹式张弦梁结构转变为梭形张弦梁结构，从而有效地降低竖向荷载在结构内部产生的内力，尤其是刚性梁的尺寸，将大为减小，因此受力更为合理，可相应地减少张弦梁结构的矢跨比，用钢量指标等，使结构更为经济合理；

2)充分发挥高强度材料的性能。由于梭形张弦梁结构可根据向上和向下荷载的大小，上下预应力拉索可采用不同大小的预应力，从而可充分发挥材料各自的特性；

3)在相同的跨度情况下，梭形张弦梁结构与现有的鱼腹式张弦梁结构相比，矢跨比可减少或相同(当上拉索外露时，可减少，当上拉索不外露时，则相同)，因此也可以提高建筑净空，达到美观的效果。

4)可有效抵抗风的吸力。由于梭形张弦梁结构上下均设有预应力拉索，无论向上或向下荷载，均可避免出现拉索松弛而退出工作的现象。

附图说明

图1是梭形张弦梁结构示意图；

图2是梭形张弦梁结构锚固节点侧视图；

图3是梭形张弦梁结构锚固节点正视图；

具体实施方式

如图1、2、3所示，梭形张弦梁结构包括刚性梁1、下曲线索2、上曲线索3、下撑杆4、上撑杆5、上锚具6、下锚具7；刚性梁1的形状为直线梁或向上形成波峰的曲线梁，下曲线索2的形状为向下形成波谷的曲线，上曲线索3的形状为向上形成波峰的曲线，刚性梁1、下曲线索2之间设有下撑杆4，刚性梁1、上曲线索3之间设有上撑杆5，下曲线索2两端通过上锚具6锚固在刚性梁1上，上曲线索3两端通过下锚具7锚固在刚性梁1上。

所述的刚性梁1为格构式钢构件或实腹式钢构件。下曲线索2、上曲线索3为预应力钢丝索或预应力钢绞线。下撑杆4、上撑杆5为受压杆件。下撑杆4、上撑杆5在一条直线上，两端连接于刚性梁1的同一点。下撑杆4、上撑杆5与刚性梁1、下曲线索2、上曲线索3之间的连接采用铰接连接。