體外管內(nèi)預應力吊拉多層大懸挑梁的施工技術(shù)及應用研究.pdf

1、江蘇省科學歷史文化中心工程體外管內(nèi)預應力吊拉多層大懸挑梁結(jié)構(gòu)，有別于傳統(tǒng)的施工方法，優(yōu)點有：通過張拉拉索，在結(jié)構(gòu)中建立有效、合理預應力，以平衡部分使用荷載，為懸挑結(jié)構(gòu)提供彈性支點，控制結(jié)構(gòu)變形，提高結(jié)構(gòu)剛度，外形美觀，使結(jié)構(gòu)具有空間感；但該結(jié)構(gòu)受力分析復雜，施工存在一定的難度，張拉不當可能會導致挑梁變形過大，應力超標，進而在挑梁根部產(chǎn)生裂縫。因此，有必要對這一結(jié)構(gòu)體系的施工技術(shù)及應用進行分析與研究。 如何有效地建立吊拉結(jié)構(gòu)拉索預

2、應力，通過有限元分析及張拉力的計算，深入了解結(jié)構(gòu)的特點，確定準確的張拉力、預應力損失、理論伸長值，是施工過程中亟待解決的問題。 正確的施工流程、合理的施工控制方法、關(guān)鍵節(jié)點和挑梁的優(yōu)化設計，對有效控制體外管內(nèi)預應力吊拉結(jié)構(gòu)的變形，保證施工階段和使用階段結(jié)構(gòu)的安全起到非常重要的作用。 本文首先在分析了該吊拉結(jié)構(gòu)的特性后，根據(jù)工程實際需要，利用大型通用有限元軟件．ANSYS，建立該結(jié)構(gòu)及優(yōu)化的關(guān)鍵節(jié)點的有限元模型，通過對兩種

3、施工流程的虛擬分析對比，分析計算了各種施工狀態(tài)下挑梁的應力、撓度，斜拉管、拉索應力，得出了一些非常有益的結(jié)論。 在此基礎上，提出了張拉中除了采用張拉控制、伸長校核外，還要對三層挑梁根部裂縫、端部變形進行測控，建議了挑梁與節(jié)點加強措施、優(yōu)化的施工流程、合理的張拉時機，建議了合理的張拉控制應力、預應力損失、理論伸長值的確定與計算方法。 體外管內(nèi)預應力吊拉結(jié)構(gòu)的施工方法不同于常規(guī)的預應力混凝土結(jié)構(gòu)，其錨具安裝、鋼絞線下料、穿索

4、、張拉等環(huán)節(jié)，都要采取有效措施，以減少預應力損失以及張拉對懸挑梁造成的不利影響。 經(jīng)過監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)挑梁根部未發(fā)生任何裂縫，最下層懸挑梁端部變形為0.46ram<1.3mm(大型有限元軟件ANSYS的模擬計算結(jié)果)，說明張拉力分析和計算是合理的，采用ANSYS有限元程序，能有效地模擬體外管內(nèi)預應力吊拉多層大懸挑梁結(jié)構(gòu)，有限元的分析結(jié)果是偏于安全的，懸挑梁實際剛度大于理論計算剛度，計算偏于安全。 希望本文所得出的結(jié)論對進一步完