大跨度网壳结构预应力张拉技术.docVIP

精品论文 参考文献 大跨度网壳结构预应力张拉技术 山西省民用建筑设计研究院 佘晓雁 030013 摘 要：本文通过实例详细介绍该工程的网壳结构预应力张拉工艺流程、操作要点等。针对预应力拉索的施工，制作了放索盘，移动平车、牵引索、操作平台等施工工具，保证了施工质量。 关键词：网壳　预应力　拉索　千斤顶 控制 张拉 一、工程概况 山西某大学体育馆工程，上部为一整体钢结构屋盖，支承于下部独立混凝土单元上，纵向长度约170m，横向长约110m，最大跨度约88m。采用多重弦支网壳+空腹桁架+鱼腹式桁架结构体系，拉索均采用Phi;5高强钢丝组成的成品索，型号分别为5x109、5x265，斜索均采用钢拉杆，直径为Phi;30，最高点高度为30m，建筑功主要为赛时满足全国性大学生单项比赛。 二、预应力索的特点、难点及创新点 1、深化设计、测试、施工一体化 现场的情况瞬息万变，出现意料之外的情况时项目部应能及时分析出原因，必要时施工方法应作必要的调整。紧张的工期要求预应力单位能够及时提供与预应力有关的构造处理措施。 为精确掌握张拉成形前大垂度拉索的施工状态，并便于在索段内施加外载，提出了“索段折线模型的折线数估计公式和初始几何迭代算法”，以索的基本平衡微分方程和平衡条件为基础，提出了满足既定计算精度的折线数估计公式，并根据不同已知条件确定初始平衡态下内节点坐标的数值迭代公式和方法，实现了在既定精度要求下索线重和初始预张力在折线初始几何上满足初始平衡态。为了保证构件的顺利组装和张拉，必须针对实际工程的特点进行节点设计和张拉工艺的设计，使结构的形状与预应力分布相匹配。 2、预应力索与桁架的几何非线性受力特征 由于预应力施工绝不仅仅是张拉，因为预应力钢结构与普通钢结构的重要区别是预应力张拉对结构状况影响大，在对结构特点不十分了解的情况下每一步张拉都会造成结构的变形，同时，结构的变形又会影响其它索的拉力，即每一次张拉都对结构产生不同影响。运用大型有限元分析软件ANSYS进行分析计算，首先从全面的结构分析入手，充分了解该结构的受力特点，再具体模拟各种工况进行施工阶段的分析，通过对张拉过程的应力分析，采用分级、循环平缓张拉的方法，保证每一步的预应力张拉能同时同步进行，从而有效的减少预应力张拉造成的相互影响，保证了构件的顺利安装和张拉。 3、制索、拉索安装和预应力钢索张拉精度要求高 从施工技术设计计算及工厂加工过程控制索的精度，在施工过程中通过相关的技术手段弥补在制索过程中无法达到的精度或产生的误差。 三、预应力拉索施工工艺流程及操作要点 1、施工流程2、操作要点 2.1放索 采用转盘放索，设计加工专门的支架，在索盘轴孔内穿上圆轴，徐徐转动索盘将索放出。索盘置于张拉桁架的一端，由一端向另一端牵引。 在放索过程中，因索盘自身的弹性和牵引产生的偏心力，索盘转动会使转盘产生加速，导致散盘，易危及操作人员安全，因此对转盘应设置刹车装置。 索每延米重约40.8Kg，采用5t卷扬机在索拱的安装胎架另一端进行牵引。为防止索体在移动过程中与地面接触，损坏拉索防护层或损伤索股，采用移动平车法，将索逐渐放开，移运至胎架内，移运小车的间距为3m左右，每台平车承受约257.7kg，并使索基本保持直线状移运，平躺在已拼装成型的三角型桁架下。 2.2就位 88m跨张拉桁架的拉索长而重，钢桁架的安装方法确定为地面拼装分段吊装，拉索的形状呈折线状，根据这一特点，在拉索牵引到位后，在钢桁架两端及中间设置吊点，采用手拉葫芦进行索的提升，将拉索吊拉到位后，将索体与索夹连接。 2.3提索 在搭设塔支架时，塔支架应沿柱轴线两边对称位置，以方便放索和吊装。塔支架位置如下。2.4张拉牵引索 调节张拉端锚具调节装置，将钢索尽量放长，以便于锚具与支座节点板相连。 在牵引千斤顶安装就位后，即可实施张拉。在钢索两端开动油泵，基本同步张拉牵引索，将拉索提升。在提升过程中，以跨度中间的索夹位置为控制目标，在提升索体并接近各撑杆下端时，将一端的索头就位。 开动桁架另一端的油泵，从索头一端向另一端逐个将索体卡入索夹。 2.5预应力张拉索 2.5.1施工张拉力 考虑到锚固预应力损失，在理论施工张拉力的基础上，超张拉至105％。 2.5.2张拉原则和程序 （1）分两阶段张拉： 第一阶段先张拉主索（索1、