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某膜结构看台工程试验模型的设计技术分享

  一、试验模型设计:

  某膜结构看台工程试验模型的设计一方面要尽量与原型结构性能一致,另一方面又要能够符合试验内容的特定要求。

  在柱头、柱脚连接方式上,严格保持与原型结构一样,包括铰接节点的转动方向和节点板空间倾斜角度等。为了模拟实际工程施工时运动场的地面比支承柱柱脚标高低5m的情况(这一高差的存在对于张拉过程中的索力发展历程有重要影响。如果模型中没有这一高差,为了将上环索提升到够多的高度以安装飞柱,不得以对上径向索进行高张拉,从而造成张拉过程中的索力大于设计值,这部分研究见文献,在柱脚下方设置了钢管支座,且用斜撑支撑,支座与斜撑均经过锚栓与地面锚固,有够强的刚度防止柱脚发生平移。环梁耳板上的圆孔用于连接径向索。在原型看台膜结构结构中,为了保障索力传递给环梁的路径越为直接,索的延伸线通过耳板的圆孔和环梁形心,故从轴1到轴10的10块节点板上的圆孔位置均不一样。在试验模型中也做了同样的处理。

  另一方面,为了实现顶升飞柱张拉方案,将膜结构看台的飞柱设计为两段,中间通过内螺纹套筒相连。两段飞柱上铣出方向相反的外螺纹,转动套筒可将两段同时伸缩150nm,可调长度为±300nm。为了模拟张拉环索方案,将每根内环索都分成两段加工,两段之间索头可调节量为±100nm。环索、飞柱和径向索连接的节点中,开有凹槽的两块水平钢板通过4个强度螺栓夹住环索,与水平钢板垂直焊接的竖向钢板与径向索和飞柱通过销轴连接。

  二、工装索具的设计:

  工装索具主要有两种,一种是用于张拉径向索的,一种是用于张拉环索的。

  径向索工装由三部分组成∶工装耳板、卡具和螺杆,耳板焊接在环梁上。卡具分为两半,通过强度螺栓夹住径向索的索头。螺杆从卡具中间穿过,一端通过销轴与工装耳板相连,另一端通过螺母限制住卡具在螺杆上的位置。张拉径向索时,通过扳手拧螺母,可以推着卡具和径向索索头一起向环梁移动。

  环索工装通过一个杠杆系统,将千斤顶与环索连接在一起,千斤顶的推力通过杠杆系统变为对环索的拉力。下文再为大家讲解该膜结构看台试验模型的其他技术,敬请期待。