张弦金属薄板空间结构模型试验研究

作     者：秦杰 冯得海 曹伟 吴金志 张毅刚 钱英欣 QIN Jie;FENG Dehai;CAO Wei;WU Jinzhi;ZHANG Yigang;QIAN Yingxin

作者机构：河北省土木工程灾变控制与灾害应急重点实验室廊坊065201 华北科技学院建筑工程学院廊坊065201 北京工业大学城市建设学部北京100124 北京市建筑工程研究院有限责任公司北京100039 

出 版 物：《建筑结构》 (Building Structure)

年 卷 期：2025年第55卷第2期

页      面：9-17页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：河北省省级科技计划资助(22375410D) 河北省自然科学基金资助项目(E2024508038) 

主　　题：张弦金属薄板 空间结构 模型试验 施工成形 静力分析 

摘      要：基于大跨空间结构“围护+结构合二为一的设计理念,提出张拉金属薄板空间结构体系。金属薄板具有强度高、面内刚度大的特点,但其面外刚度较弱,对于大跨空间结构,在面外荷载作用下金属薄板变形控制难度大。因此,通过对金属薄板施加面内预应力提高其面外刚度,同时将索结构与预应力金属薄板结构相结合,构成新的张拉金属薄板空间结构体系,实现围护与结构在大跨空间结构设计上的统一;进行了平面尺寸为6m×4.5m的张弦金属薄板空间结构的模型试验,研究了该结构金属薄板间的连接、预应力施加、结构成形过程、静力加载特性等,并将试验结果与数值模拟结果进行了对比,最后对采用新结构体系的工程实例进行了数值分析。结果表明:张弦金属薄板空间结构体系在成形后具有良好的力学性能,能够充分发挥围护与结构相统一的优点,在各类大跨度料场封闭工程中具有广泛的应用前景。