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第7期 杜文学等：预应力索梁结构形成过程分析 ·679 要承受的是屋面荷载作用，(2)索段在就位后，承受 再现结构体系的荷载效应，准确地进行施工预测 外载时，在内力的变化也不明显，验证了预应力索结 本方法亦可对类似的预应力索承组合结构进行有效 构一旦具有了一定的刚度，反映出整体结构的线性 且实用的跟踪模拟， 性能，(3)通过拱梁顶面最终位置及索内拉力及索 的初始下料情况对比看出，模拟控制完全满足设计 参考文献 要求，能够对施工过程的荷载效应起到准确的预测 [1】刘锡良.现代空间结构.天津：天津大学出版社，2003：5 和控制， [2]Tibert G.Numerical analyses of cable roof structures.TRITA- BKN Bull,1999.46.9 4结论 [3]张其林，张莉，罗晓群，等.预应力索屋盖结构的形状确定·同 济大学学报，2000,28(4)379 本文通过有限单元理论对预应力张拉索梁结构 [4]沈士钊，徐崇宝，赵臣.悬索结构设计.北京：中国建筑工业出 的设计与施工做了全过程控制分析，完成了该结构 版社，1996：131 在成型过程中各阶段的荷载效应的有效控制模拟， [5]郭正兴，汤荣之，梁存之·预应力索一拱钢屋盖群索张拉优化 研究∥第七届后张预应力学术交流会·南京，2002 结果证实，在充分理解张拉整体结构的力学性能的 [6]中华人民共和国建设部.GB50017一2003钢结构设计规范，北 同时，准确分析工况，设计合理的控制方案和张拉顺 京：中国计划出版社，2003 序，全面考虑各种因素对其成型状态的影响，可提前 Numerical analysis of the formation process of a prestressed cable beam structure DU Wenxue2).CHEN Zhanghua 1)Applied Science School.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Heilongjiang Institute of Science and Technology.Harbin 150027.China ABSTRACT Formulations of the mixed cable-beam finite element method suitable for simulating a prestressed cable-beam structure were presented based on the incremental form of the virtual work principle.The attention is mainly paid to the interaction in constructing the prestressed cable-beam structure and the optimization of structure performance.Key point is to enforce initial displacements by adjusting the position of specified points in the structure.By using the proposed method,the whole process of constructing a prestressed cable-beam structure was simulated.The numerical results demonstrate that the proposed method is feasible. KEY WORDS tensegrity structure;cable-beam;prestress;beam structure;process control要承受的是屋面荷载作用．（2）索段在就位后承受 外载时在内力的变化也不明显验证了预应力索结 构一旦具有了一定的刚度反映出整体结构的线性 性能．（3）通过拱梁顶面最终位置及索内拉力及索 的初始下料情况对比看出模拟控制完全满足设计 要求能够对施工过程的荷载效应起到准确的预测 和控制． 4 结论 本文通过有限单元理论对预应力张拉索梁结构 的设计与施工做了全过程控制分析完成了该结构 在成型过程中各阶段的荷载效应的有效控制模拟． 结果证实在充分理解张拉整体结构的力学性能的 同时准确分析工况设计合理的控制方案和张拉顺 序全面考虑各种因素对其成型状态的影响可提前 再现结构体系的荷载效应准确地进行施工预测． 本方法亦可对类似的预应力索承组合结构进行有效 且实用的跟踪模拟． 参 考 文 献 ［1］ 刘锡良．现代空间结构．天津：天津大学出版社2003：5 ［2］ Tibert G．Numerical analyses of cable roof structures．TRITABKN Bull199946：9 ［3］ 张其林张莉罗晓群等．预应力索屋盖结构的形状确定．同 济大学学报200028（4）：379 ［4］ 沈士钊徐崇宝赵臣．悬索结构设计．北京：中国建筑工业出 版社1996：131 ［5］ 郭正兴汤荣之梁存之．预应力索—拱钢屋盖群索张拉优化 研究∥第七届后张预应力学术交流会．南京2002 ［6］ 中华人民共和国建设部．GB50017—2003钢结构设计规范．北 京：中国计划出版社2003 Numerical analysis of the formation process of a prestressed cable-beam structure DU Wenxue 12）CHEN Zhanghua 1） 1） Applied Science SchoolUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China 2） Heilongjiang Institute of Science and TechnologyHarbin150027China ABSTRACT Formulations of the mixed cable-beam finite element method suitable for simulating a prestressed cable-beam structure were presented based on the incremental form of the virtual work principle．The attention is mainly paid to the interaction in constructing the prestressed cable-beam structure and the optimization of structure performance．Key point is to enforce initial displacements by adjusting the position of specified points in the structure．By using the proposed methodthe whole process of constructing a prestressed cable-beam structure was simulated．The numerical results demonstrate that the proposed method is feasible． KEY WORDS tensegrity structure；cable-beam；prestress；beam structure；process control 第7期 杜文学等： 预应力索梁结构形成过程分析 ·679·