本小节对影响杆件承载能力和冗余度的关键因素下弦压杆初始挠跨比、缀条刚度及结构形式进行研究。
表4.6 A9L杆件的冗余度
1.初始挠跨比
初始挠度使杆件产生P-Δ效应，在69 300 kN的轴向荷载下，初始挠跨比对 A9L 杆件一阶屈曲系数及缀条连接铆钉受力的影响如图4.11所示。由图4.11可知，初始挠度对杆件稳定性基本没有影响，但使得各个节间缀条和铆钉受力不均，中间节间的缀条受力最大。初始挠跨比越大，杆件中间缀条受力越大，缀条越容易失效。
图4.11 初始挠跨比对A9L稳定性和缀条铆钉受力的影响
2.缀条刚度
改变缀条面积（设缀条面积比γ=设计面积/原面积），其他几何尺寸不变，在69 300 kN的轴向荷载下，缀条刚度对A9L杆件一阶屈曲系数及缀条连接铆钉受力的影响如图4.12所示。由图4.12可知，缀条面积越大，所需铆钉抗剪强度越高，杆件整体稳定性越强。缀条面积增大，杆件破坏的模式将发生变化，如果具备足够的连接铆钉抗剪强度，杆件破坏模式将为材料屈服。缀条面积增大，自身刚度和连接铆钉的剪力也随之增加，形成的组合效应增强，杆件稳定性也随之提高。
图4.12 缀条刚度对A9L稳定性和缀条铆钉受力的影响(www.xing528.com)
3.缀条结构形式
缀条结构形式对杆件整体和局部行为的影响较大，在几何尺寸及角度相同的情况下，对比原结构、X形（无横缀条）、Z形（单斜缀条）3种缀条结构形式（图4.13）。
图4.13 缀条结构形式
根据我国规范[17]缀条格构式轴心受压构件换算长细比公式，在 69 300 kN 轴向荷载下屈曲系数和缀条受力的影响如表4.7所示。由表4.7可知，与原结构相比，Z形结构缀条受力大幅度降低，杆件稳定性也随之大幅度降低；X 形结构整体稳定性变化不大，但缀条受力大幅度减小。
表4.7 缀条结构形式对整体稳定和缀条受力的影响
由式（4.2）可知，斜缀条角度α对杆件受力影响较大，针对2种不同角度的斜缀条计算结构承载力，结果如表4.8所示。由表4.8可知，角度对整个杆件破坏模式影响很大。角度增加后，相当于节间长度减小，斜缀条总数量增加，局部稳定性提高，杆件整体结构破坏模式为钢材屈服，因此结构冗余度提高一倍。
表4.8 斜缀条角度α对承载能力的影响（单位：MPa）
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