论文部分内容阅读
摘要:索材作为索结构的重要构件,其材料性能以及经济性能的优劣必然制约着索结构的发展。密闭索,作为在发达国家应用广泛的一种索材,在我国却受制造业水平的限制,并没有广泛应用于索结构。同普通碳钢索、不锈钢索以及高钒索等国内索结构常用索材相比,密闭索具有多方面的显著优势,因此密闭索在国内的索结构应用市场中前景广阔。然而,目前关于密闭索的材料力学参数亦少有文献涉及,关于密闭索应用于索结构工程的分析文章却少有体现,因此有必要对密闭索的材料力学性以及工程应用分析进行深入系统的研究。当前应用于工程中的拉条、屋面支撑以及柱间支撑多为普通圆钢,经常出现腐蚀、应力松弛等方面的问题,高强镦头式预应力钢拉杆作为一种新型的刚性索材,有效的克服了以上缺点,因此有必要对此种新型材料进行系统分析。本文主要从以下三个方面研究密闭索的工程应用特性:首先,本文依托深圳某体育场的结构索材检测试验,包括密闭索长期持荷试验、密闭索的静力破断试验以及密闭索的索夹滑移试验等三个试验,以确定密闭索的材料性能参数以及密闭索和索夹的连接状况。其中,通过密闭索的长期持荷试验,本文找出了密闭索在长期持荷时的应力—应变曲线,确定密闭索在工程应用中的应力松弛状况;通过密闭索的静力破断试验,确定了密闭索的强度、索材破断形式以及索材的弹性模量;通过密闭索的索夹滑移试验,确定了密闭索与索夹连接的特点。其次,在深圳某单层索网点支式幕墙工程中,分别选用碳钢索、不锈钢索、高钒索以及密闭索等四种索作为结构用索,选用通用限元软件SAP2000建立有限元模型并计算分析,用以比较密闭索应用于单层索网点支式幕墙结构时相对于其他三种索材的材料性能优势以及经济性能优势。最后,选择一个较为新颖的大跨度空间结构工程——车辐式张拉结构工程为背景,本文在介绍了车辐式张拉结构之后,分别选用碳钢索、不锈钢索、以及密闭索等四种索材作为结构用索,选用通用有限元软件SAP2000进行有限元模拟并计算分析,用以比较密闭索应用于此结构时相对于其他三种索材的材料性能优势以及经济性能优势。本文主要从以下两方面研究高强镦头式预应力钢拉杆的工程应用特性:本文在对此类拉杆进行静力破断试验并在数据分析整理之后找出此类新型材料的抗拉强度,然后同普通圆钢支撑比较确定其材性性能优势以及经济性能优势。