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太原植物园温室项目概况及大跨度胶合木网格(壳)结构设计

【摘要】:太原植物园温室为胶合木网壳结构,项目包含3 个结构单体,分别为1#温室、2#温室、3#温室。在本结构体系中,应用了多种节点形式,包括“Z”字形拼接节点、销轴-钢插板节点、叠放正交连接节点及拉索拉杆连接节点,详见表4.1。5)1#温室主构件“Z”字形拼接节点抗弯试验针对1#温室结构中的“Z”字形拼接节点,开展进一步的抗弯试验。9)拉索拉杆节点装置试验稳定索穿过拉索拉杆节点装置,从而对结构施加有效初始荷载。

太原植物园温室为胶合木网壳结构,项目包含3 个结构单体,分别为1#温室、2#温室、3#温室。其中,1#温室跨度达89.5m,2#温室跨度54m,3#温室跨度43m。3#温室结构采用双向叠放木梁网壳结构体系;2#温室采用南北向间隔双层加强,夹住东西向单层梁的结构形式;1#温室的网壳结构与2#温室相同,但在下部增加斜交拉索形成索网面。

由于温室结构体系的新颖性,需要开发新型连接节点才能满足连接要求。在本结构体系中,应用了多种节点形式,包括“Z”字形拼接节点、销轴-钢插板节点、叠放正交连接节点及拉索拉杆连接节点,详见表4.1。

上述节点在国内的应用较少,缺乏足够的工程案例作为借鉴,因此需对其进行必要的力学性能试验,从而为设计提供依据,为工程实践提供借鉴。

试验包含以下几个部分。

1)材料性能试验

结构用木材进口木材,需通过国内规范对其评级,保证采用国内相关规范规定的参数能够与国外给出的等级相当。

2)木梁抗弯试验

该试验本质上仍然属于材料性能试验,但鉴于其足尺尺寸较大,单独阐述,与带节点试件的力学性能进行对比,从而更具说服力,且结果对比更加直观。

3)3#温室主构件拼接节点轴向受拉试验

该节点取自3#温室结构,属于“Z”字形拼接节点,试验获得其轴向受力性能。

4)3#温室主构件拼接节点抗弯试验

对“Z”字形拼接节点进行轴向受拉试验后,再进行抗弯试验,从而得到更全面的节点力学信息。

5)1#温室主构件“Z”字形拼接节点抗弯试验(www.chuimin.cn)

针对1#温室结构中的“Z”字形拼接节点,开展进一步的抗弯试验。本部分考虑节点在承受一定量级的轴向压力下的抗弯性能,从而更加真实地还原节点在实际结构中的受力模式。

表4.1 试验节点类型

6)支座节点抗弯试验

对支座处销轴-钢插板式节点进行抗弯试验,得到必要的力学性能参数。

7)三层杆件正交节点主向剪切试验

得到三层杆件叠放相互正交处节点沿主构件方向发生错动时的力学性能。

8)三层杆件正交节点次向剪切试验

得到三层杆件叠放相互正交处节点沿次构件方向发生错动时的力学性能。

9)拉索拉杆节点装置试验

稳定索穿过拉索拉杆节点装置,从而对结构施加有效初始荷载。拉索拉杆节点装置在不同方向上的受力性能决定拉索是否能够安全地进行工作,故对其进行试验。

综上所述,共分为9 个部分的试验,试验方案及试验结果分9 个小节于后续章节进行介绍。