基于復(fù)雜建筑探析預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(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)計時，應(yīng)該重點關(guān)注預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作。本文首先針對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行了概述，之后重點針對復(fù)雜建筑預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施進(jìn)行了分析。

預(yù)應(yīng)力；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計

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)計對優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能意義重大。

2 優(yōu)化設(shè)計

2.1 設(shè)計變量分析

對預(yù)應(yīng)力設(shè)計變量進(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，在預(yù)應(yīng)力初步設(shè)計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。通過這樣的設(shè)計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，要從實際出發(fā)來采取措施。在設(shè)計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曲線配筋。這兩種方式的應(yīng)用將有助于滿足實際要求。在設(shè)計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際上將能夠?qū)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力實現(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。對于這兩個因素應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究。梁端錨具布置也是一個比較典型的問題，對于這樣一個問題也應(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)計過程中，各種設(shè)計變量都將能夠得到科學(xué)合理地設(shè)計，不少設(shè)計參數(shù)都是具有一定限制的。在進(jìn)行科學(xué)地荷載設(shè)計之后，預(yù)應(yīng)力也將會出現(xiàn)一個合理有效的調(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

某市大劇院是杭州市內(nèi)大型的市政工程，同時也是典型的復(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)實意義。從該工程的實際情況來看，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。在對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計過程中高位設(shè)計在25m，側(cè)墻設(shè)計為32m，厚度設(shè)計則四600mm。對于管道的設(shè)計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，重點是要保證預(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)點足尺模型試驗與設(shè)計研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2010（12）.

[2]周臻，孟少平，吳京.考慮預(yù)應(yīng)力實施過程的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)全過程優(yōu)化設(shè)計[J].土木工程學(xué)報，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，1996.

TU318

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1004-7344（2016）11-0267-01

2016-3-26