陈培超，张 靖

（河南理工大学鹤壁工程技术学院，河南 鹤壁 458030）

1 结构模型简介

本结构是基于拱结构的基本结构模式，采用两榀拱形桁架结构作为主要受力构件，在两榀桁架间加上两根纵向梁增加桁架结构的平面外稳定性，并在底部采用三角锥形式的竖向构件连接，增加其整体稳定性和抗冲击荷载的能力。结构模型如图1所示。

图1 模型图

2 设计思路及创新点

模型计算、制作和试验过程中，不同模型都有自己的优缺点，需要从质量及结构整体稳定性等方面考虑，找出较为合理的结构类型。在整个设计过程中，经过理论分析和试验考虑选用三角形桁架基本受力单元，可增加结构的稳定性。在桁架杆件的制作过程中，由于采用的是竹皮作为受力材料，其顺纹理方向抗拉强度大，垂直纹理方向强度小，在杆件制作的过程中界面上增加了斜向支撑，以增加单根杆件承载力。在设计两榀桁架之后，通过两根截面尺寸为12×10的大梁与8×6的小梁，将两榀桁架连为一体，以增加平面外稳定性，同时在两横向纵梁间通过竖向杆件进行连接，增加其整体性能；并增设了截面尺寸为9×8的斜向压杆与三角锥形柱子，与地面进行连接，增加结构与加载板连接的整体性能。采用有限元软件PKPM和结构力学求解器软件进行模拟计算，并经初步实际加载试验，认为“三角形桁架结构形式”在一定程度上节约了用材，又能使结构达到预期的性能要求，因此将该方案作为最终采用的结构模型。……