设拉杆拱形波纹钢屋盖结构支承体系设计

　　拱形波纹钢屋盖是一种靠形体受力的结构,其自身受力合理,但对下部支承结构有水平推力作用。为抵抗屋盖的水平反力,通常的做法是增加支承结构的刚度。随着屋盖跨度的增大、屋面荷载的增加,单纯地抵抗会变得越来越不经济,设计中一些技术指标也难以合理控制,如柱顶侧移量、基础大偏心等。在柱顶(即拱脚处)设置拉杆,由拉杆来直接平衡屋盖的水平。

　　在由屋盖、拉杆和柱组成的结构体系中,构件的弹性变形仍会使柱承受一部分拱脚水平反力,该反力的大小在忽略屋盖刚度影响的情况下取决于拉杆的受力状态和柱子的刚度。拉杆属于柔性构件,具有大变形特点,分析中一般需考虑几何非线性;另外拉杆受力只能受拉不能受压,当屋盖反力为外推力时,拉杆的拉力部分抵消屋盖反力,对下部结构有利;若屋盖反力为内收的力,拉杆的拉力与屋盖反力叠加,对下部结构的设计会产生不利影响。在设计中对结构进行几何非线性分析具有一定的理论难度,一般的专业设计软件无此功能,因此提出基于线性分析的简化设计方法更具有实际意义。屋盖在不同荷载工况作用下对下部结构反力的方向会有所不同,拉杆对下部结构的作用也因此具有两面性,故此,控制拉杆的预拉力,使整个结构在拉、压工况下能均衡受力是下部结构合理设计的关键。本文将就这两方面问题进行探讨。