拉索膨胀系数及温度作用下弦支穹顶结构性能研究

预应力钢结构正在得到广泛应用,但核心构件拉索的膨胀系数值还不明确。温度作用下拉索预应力变化可达到1/3,而采用不同的膨胀系数值,将使拉索的温度应力偏差达到2/3,这成为现代预应力钢结构技术发展的一个主要问题。本课题在研究拉索胀缩性能的基础上,确定实验仪器的原理图,研究制作拉索实验所用的空气加热膨胀仪和水域加热膨胀仪。分别对钢丝绳、钢绞线和半平行钢丝束的膨胀系数进行分批量试验。在分析各种拉索膨胀系数值的基础上，根据实验结果，选用适当的数据处理方法，确定出各种拉索的膨胀系数。按照所确定的膨胀系数，首先分析单索预应力的变化特性，然后建立温度作用下弦支穹顶的有限元分析模型，优选分析方法，研究拉索膨胀系数对弦支穹顶结构体系受力性能的影响。依据试验和分析结果，提出弦支穹顶中预应力的建立机制、预应力补偿方法、温度作用下健康监测及预应力控制理论和设计方法，为弦支穹顶等预应力结构的精确计算提供理论依据。