基于復(fù)雜建筑探析預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

徐旺雄 陳治良 馮新寬

（柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司 545036）

基于復(fù)雜建筑探析預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

徐旺雄 陳治良 馮新寬

（柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司 545036）

隨著時(shí)代的發(fā)展各式各樣復(fù)雜的建筑物層出不窮，在對復(fù)雜建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。本文首先針對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行了概述，之后重點(diǎn)針對復(fù)雜建筑預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施進(jìn)行了分析。

預(yù)應(yīng)力；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

1 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)概述

構(gòu)件是組成建筑工程主體結(jié)構(gòu)的最主要部分。為了確保結(jié)構(gòu)的安全性，工作人員常常會在混凝土結(jié)構(gòu)中增加一定的壓力，通過這種方式，使混凝土構(gòu)件的使用壽命得到提高，同時(shí)促進(jìn)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性與耐久性水平的提高。而在這一過程當(dāng)中，所施加的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件即本文研究的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。特別是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物中，預(yù)應(yīng)力的合理設(shè)計(jì)對優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能意義重大。

2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)變量分析

對預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)變量進(jìn)行深人分析有著非常重要的意義，對于這方面的工作具體而言就是要分析承載能力的極限狀態(tài)、極限狀態(tài)等。為了能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，在預(yù)應(yīng)力初步設(shè)計(jì)過程中就要高度重視抗裂，對于預(yù)應(yīng)力配筋應(yīng)該是按照人們對抗裂性的要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過這樣的設(shè)計(jì)將非常有助于滿足要求。在今后工作中對于這方面情況必須要加強(qiáng)研究，要從實(shí)際出發(fā)來采取措施。在設(shè)計(jì)過程中最為常用的方式是混合式曲線與直線配筋以及單獨(dú)曲線配筋。這兩種方式的應(yīng)用將有助于滿足實(shí)際要求。在設(shè)計(jì)過程中對于沿力筋的預(yù)應(yīng)力是可以視為不變的，對于其造成的損失也不用進(jìn)行考慮。在工作中對于結(jié)構(gòu)所受曲線預(yù)應(yīng)力則是可以根據(jù)等效荷載法看作把它看成調(diào)整力系的作用。

2.2 對預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析

對預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行專業(yè)分析有著非常重要的意義。應(yīng)該看到在實(shí)際工作中后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)往往會受到調(diào)整力系和工作力系這兩種力的影響。工作力系主要指的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)載荷所起作用。這樣一種方式往往可以乘坐是工作力系。這兩種力對預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響是不一樣的。調(diào)整力系則要對結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行逐步調(diào)整，通過這樣一種方式實(shí)際上將能夠?qū)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力實(shí)現(xiàn)專門調(diào)整，這樣將能夠使得結(jié)構(gòu)受力能夠變得更為合理。當(dāng)前在建筑結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力受安置形式以及張拉力兩方面因素的影響是最大的。對于這兩個(gè)因素應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究。梁端錨具布置也是一個(gè)比較典型的問題，對于這樣一個(gè)問題也應(yīng)該加強(qiáng)研究。應(yīng)該看到梁截面面積大小是固定的，此時(shí)梁端錨具不管是過大還是過小都會對其布置形式產(chǎn)生較大影響。在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，各種設(shè)計(jì)變量都將能夠得到科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，不少設(shè)計(jì)參數(shù)都是具有一定限制的。在進(jìn)行科學(xué)地荷載設(shè)計(jì)之后，預(yù)應(yīng)力也將會出現(xiàn)一個(gè)合理有效的調(diào)整力系。這樣將有助于達(dá)到工作效果。

3 某市大劇院預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)

某市大劇院是杭州市內(nèi)大型的市政工程，同時(shí)也是典型的復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)。以大劇院為例來進(jìn)行分析更具有現(xiàn)實(shí)意義。從該工程的實(shí)際情況來看，大劇院高度是46.2m左右，面積為5.2萬m2。這樣一棟建筑，具有主舞臺、音樂大廳、左右舞臺以及后臺等附屬結(jié)構(gòu)。為了能夠滿足需要，在工作中就應(yīng)該對其進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)。在對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中高位設(shè)計(jì)在25m，側(cè)墻設(shè)計(jì)為32m，厚度設(shè)計(jì)則四600mm。對于管道的設(shè)計(jì)則是要按照墻的長度來增設(shè)7道豎向縫，為了能夠真正滿足需要還應(yīng)該把墻體分割成8個(gè)墻肢。為了能夠真正滿足需要，建筑跨度就應(yīng)該比較大。對于預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是要保證預(yù)應(yīng)力梁能夠滿足抗裂要求。這樣才能夠真正適應(yīng)實(shí)際工作要求。對于預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，要對其進(jìn)行科學(xué)合理地配置。這樣才能夠滿足實(shí)際要求。對于這樣一種結(jié)構(gòu)，工作人員利用有限元軟件ANsys進(jìn)行專門分析之后發(fā)現(xiàn)。在預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)過程中是要受到墻肢上端彎矩影響的。這種影響是人們在工作中必須要引起注意的。針對這種情況，在今后工作中就要對墻肢上端、垮中界面以及梁端進(jìn)行嚴(yán)格控制。這樣才能夠滿足要求。這是我們在工作中應(yīng)該引起高度重視的。要采取專門措施來對其進(jìn)行優(yōu)化。

圖1 鋼筋束配置方案憂化設(shè)計(jì)示意圖

4 結(jié)語

總而言之，想要有效保證工程整體的質(zhì)量，首先要確保預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的合理性和科學(xué)性。為了能夠真正滿足需要，在今后就應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)來對進(jìn)行科學(xué)分析。本文以某市大劇院預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)為例進(jìn)行了詳細(xì)分析。通過本文的分析就會發(fā)現(xiàn)，在今后工作中必須要高度重視預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)變量以及預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力分析。

[l]張國軍，葛家琪，谷 鵬，陳 丹，田春雨，陳濤.預(yù)應(yīng)力大懸挑鋼結(jié)構(gòu)索一鋼轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)足尺模型試驗(yàn)與設(shè)計(jì)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2010（12）.

[2]周臻，孟少平，吳京.考慮預(yù)應(yīng)力實(shí)施過程的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)全過程優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].土木工程學(xué)報(bào)，2010（02）.

[3]王友權(quán)，榮文廣.無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力硅平板結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力筋布束方式的探討[J].山東建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，1996.

TU318

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1004-7344（2016）11-0267-01

2016-3-26