文章将网架上弦用混凝土板代替、下弦用拉索代替并施加预应力，形成索一混凝土板预应力组合网架。利用
ANSYS有 限元软件 建立该结构的模型 ，分别分析其基 于结构最大位移和腹杆 最大应力两种性能下的正常使用极限可靠度 ．
其 中建 立模 型 时将 结 构 离散 成 板 单 元 、粱单 元 、杆 单元 和 索 单 元 ．各 单 元 之 间通 过 节 点 彼 此 相 连 经 软 件 分 析 得 出在 所 给 几
何尺 寸、材料特性 、预 应力、恒荷栽 以及活荷载等随机 变量作 用下 ．结构分别基 于位 移和腹杆应 力正 常使 用极 限状 态下 的可
靠度都是 良好 的；对结构位移和腹杆应力影响最 大的变量都是荷载 ．影响最小的变量都是混凝 土板厚度 以及 肋的厚度 与宽
度 ：预 应 力 荷 栽和 外荷 栽 对 结 构 位 移 和 腹杆 应 力起 相 反 的 影 响 作 用
f关键词1 预应力；组合网架；位移；应h；可靠度
[中图分 类~]TU378．5 【文献 标Lq~J]A 【文章编 号]1005—6270{2012)05—0020—03
Reliability Analysis of Prestressing Combined Nets with Cables and Concrete Slab
HAN Chun-bin SHEN Gu-cheng ZOU Zhi-xiang
(Jiangsu Institute of Building Science Co．，Ltd，Nanjing Jiangsu 210008 China)
Abstract：This paper presented a kind of nets forms．Its top boom of the nets was replaced by the concrete
slab ，and the bottom chord bar was replaced by pre-stressed cables．The structure model was framed with
ANSYS element software．The reliability was analyzed when it was normal used with the largest displacement
and belly bars stress as the limits．The structure was scattered into slab elements，beam elements，pole ele—
ments and cable elements．And these elements were through the nodes connected to each other．The reliabihy
meet the requirements when the structure was acted by presented random variables including geometry size，
material properties，prestress，dead loads．The biggest variables that affect displacements and belly bars stress
are cable prestress and extemalload ，and the least variables are concrete slab depth，rib depth and width．The
displacement and slab S stress is adverse effect when the prestress and the external load acts respectively．
K ey words： prestress；composite grid；displacement；stress；reliability
O 引 言
根 据 普 通 网 架 结 构 承 受 荷 载 后 上 弦 杆 受 压 而 下 弦 杆
受拉的结构特点 本文提出一种新型预应 力组 合网架结构
的形式 ．即用混凝 土板代替 网架 上弦杆件 ．用预应力拉索代
替 网架 下 弦 杆 件 形 成 本 文 所 要 研 究 的 索 一 混 凝 土 板 预 应
力组合 网架 。因为混凝土板具有 良好的抗压能力 ．索具有极
好 的抗 拉 能 力 ．所 以这 种 预 应 力 组 合 网架 结 构 能 够 充 分 发
挥混凝土抗压 和索抗拉 的强度优势 而且在承受外荷载之
前对索施 加一 定大小 的预应力使整个结 构产生反拱作 用 ．
这样 混凝土板便能够抵 抗更 大的外荷 载作 用 如果外荷 载
大小 一 定 时 ．还 可 以在 一 定 范 围 内尽 量 减 小 板 的 截 面 面 积 ．
这样 整 个 网 架 的 自重 就 会 减 小很 多 因此 本 文 提 出 的 这 种
新型预应 力组合网架结构可 以实现承重 、轻盈 和经济三者
相统 一的效果 ．是一种值得研究 的结构形式 。
建 筑 结 构 必 须 满 足 安 全 性 、适 用 性 、耐 久 性 f通 常 总 称
为 可 靠 性 1三方 面 的 功能 。结 构 或 结 构 的一 部 分 如 果 超 过 某
一 特 定 状 态 ．就 可 能 不 满 足 设 计 规 定 的某 一 功 能 ，此 特 定 状
态被定义 为该功能 的极限状态 。极限状态一般表述为两类 ，
一 类 为承 载能 力极 限状态 ．另一类为正常使用根限状态。对
于承载能力极限状态．国内外 开展 的研 究 比较多 。相 比之
下 ．正常使用极限状态则 因为其复杂性 ，各 国的研究工作 都
还没有太多的进展 据 此现状 ．一些学者针对结构的正常使
用 极 限 状 态 ．根 据 建 筑 结构 可靠 性 的 原始 定 义 提 出 了建 筑
结 构 可 靠 性 发 展 的 趋 势 一 基 于 概 率 的 “以性 能 为基 础 ”的设
计方法 ．即基于性 能的结构 可靠性分析 。

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