[发明专利]一种改善机库受力性能的结构

说明书

技术领域

本发明是一种改善机库受力性能的结构，属于飞机生产、维修、停放用厂房的设计，以改善大跨度机库结构的受力及变形性能。

背景技术

大型宽体飞机库的跨度一般在80m～175m；进深一般在80m～110m左右；其室内净高度视屋盖悬挂设备的情况，一般在24.5m～29.5m之间。机库大门一般均面向滑行道或停机坪，附属用房根据人流、物流关系可在机库其他三面环绕布置。大型宽体飞机库的跨度均超过80m，为大跨度结构，而且屋盖三边支承，一边开敞，其大跨度屋盖设计为机库设计的重点及难点。以往的设计中，机库屋盖一般均采用平板型钢网架结构，平面上三边设有钢筋混凝土柱支承，沿结构跨度方向的一侧无落地支承，采用由两榀大跨度钢桁架组成的空间箱型梁作为边缘构件，支承屋盖网架，传统机库设计均采用此种屋盖形式。为给屋盖网架提供弹性支承及满足屋盖上设置的大量悬挂设备的运行需要，大跨度钢桁架需要具有足够的竖向承载力及刚度。由于其受力特征整体表现为单跨简支梁，增加其竖向承载力及刚度最行之有效的方法是增加截面高度，传统的机库设计中，大门桁架的跨高比一般在1/10～1/12。但由于机场空域均有限高要求，其截面高度往往受限，只能通过增加桁架弦杆的截面面积以获得需要的承载力及刚度。传统的结构存在以下不足之处：1.机库屋盖60％～70％的重量集中在大门开敞边。我国民航维修基地一般均位于地震高烈度区，地震作用为大跨度机库控制性因素之一。结构质量分布过于不均，造成结构体系抗震性能不佳。2.作为边缘构件的大门桁架50％左右的截面面积是用来负担其自重，结构的技术经济指标欠佳。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种改善机库受力性能的结构，其目的是通过预应力的施加，抵消荷载效应、消减内力峰值及增强结构刚度及稳定性，有效改善大门桁架的受力性能及变形性能，改善机库结构体系整体的抗震性能，提升机库机构的技术经济指标。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：

该种改善机库受力性能的结构，所述机库为屋盖(1)三边支承、一边开敞结构，其特征在于：将机库的屋盖(1)沿跨度方向外挑形成屋盖(1)两侧的伸臂梁(2)，伸臂梁(2)的悬挑长度L1与机库的屋盖(1)的跨度L的关系为：L1＝0.08～0.125L，在伸臂梁(2)的两侧端部与屋盖(1)的支承柱的根部之间设置拉杆(4)，拉杆(4)的设置方式为以下之一：

⑴在伸臂梁(2)的两侧端部或一侧端部与同侧的机库大门桁架支承柱(3)的根部之间设置2根拉杆(4)，拉杆(4)在地面上的投影与机库侧墙之间的夹角α为90°；

⑵在伸臂梁(2)的两侧端部或一侧端部与同侧的机库大门桁架支承柱(3)的根部之间设置2根拉杆(4)，拉杆(4)在地面上的投影与机库侧墙之间的夹角α为90°，另外，在伸臂梁(2)的两侧端部或一侧端部与同侧的机库屋盖支承柱(5)的根部之间设置拉杆(4)，拉杆(4)在地面上的投影与机库侧墙之间的夹角α为45°～135°。

本发明机库结构不同于桥梁或建筑工程中常用的斜拉索结构。斜拉索结构是通过斜拉的方式给大跨度结构提供一个或多个竖向支承点以减小结构的跨度。为了提高斜拉的效率需根据结构跨度设置相应高度的索塔结构及平衡或稳定索。索在高应力状态下会产生松弛现象，对结构的安全性会产生非常不利的影响，甚至造成结构体系的失效。故传统的斜拉索结构在设计时需要考虑索的更换的可能性。

本发明的不同之处在于，不需要设置受机场空域限高限制的索塔结构，不改变结构的跨度，仅通过伸臂梁的设置并对伸臂梁端部通过拉杆向下有效张拉，利用杠杆原理，消减屋盖内力峰植，改善屋盖受力及变形性能，拉杆与机库结构形成自平衡体系，不需要再设置附加的平衡或稳定索。索的应力松弛通过结构体系的内力重分布得以消解，对于结构内力及变形的影响可控，不会影响结构安全性及造成结构体系的失效。