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基于初始基准态的FAST反射面索网结构性能优化分析研究

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500m口径射电望远镜FAST(Five-hundred-meter-Aperture Spherical Telescope)反射面索网结构,由短程线型面索网和下拉索构成,采用高强度预应力钢绞线束索,主动变位工作是其最大特点.本文索网优化设计采用容许应力法,基于索网为形控结构,提出了标准球面基准态优化分析方法:根据主动交位工作基本要求和主动变位引起的面索应变变化幅值一定,首先确定下拉索初张力值和面索初应力上、下限值,通过找力分析确定面索初张力后,以初应力接近上限为原则确定面索截面规格.分析了若干关键因素对索网结构性能的影响,结果表明:为避免工作态出现过低下拉索力,在面索弹性模量和容许应力一定的条件下,只能通过维持面索初应力水平,增大面索截面积来提高下拉索和面索初张力;周圈钢桁架宜采用滑动支座和较低刚度,并可采取周圈钢桁架沿径向预偏安装、边缘下拉索张拉固定后不参与主动变位的措施;钢索安全系数从2.5调低至2.0,可提高容许应力和面索初应力上限、减少材料和改善内力状况.另外,通过对比碳纤维索和钢索的力学特性,高强、低弹模、轻质量、抗疲劳的碳纤维索适合FAST索网结构.

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来源
《第十七届全国混凝土及预应力混凝土学术会议暨第十三届预应力学术交流会》|2015年|233-249|共17页
会议地点南京
作者
Luo Bin; 罗斌; Guo Zhengxing; 郭正兴; Wang Kai; 王凯; Xiao Quandong; 肖全东;
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作者单位

中国土木工程学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 TH753.3:TH703;
关键词
射电望远镜; 反射面; 索网结构; 初始基准态; 性能优化;

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