基于UHPC華夫橋面板應(yīng)用的橋梁性能提升方法

朱勁松，徐余鋒，孫雅丹，盛榮榮

(1.天津大學(xué)建筑工程學(xué)院，天津，300072；2.天津大學(xué)濱海土木工程與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津，300072)

鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁由于具有優(yōu)越的力學(xué)性能和施工性能以及較好的經(jīng)濟(jì)性[1]，近年來(lái)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。然而，當(dāng)其應(yīng)用于大跨徑橋梁時(shí)，往往出現(xiàn)負(fù)彎矩區(qū)混凝土受拉開(kāi)裂，橋梁自身質(zhì)量較大等問(wèn)題。造成這些問(wèn)題的根本原因在于混凝土材料具有較低的抗壓、抗拉強(qiáng)度[2]。為解決上述問(wèn)題，超高性能混凝土(ultra-high performance concrete，UHPC)與華夫橋面板被引入鋼-混凝土組合橋梁結(jié)構(gòu)。UHPC 是一種具有超高強(qiáng)度、超高韌性、超高耐久性等優(yōu)點(diǎn)的新型水泥基材料[3]，抗壓強(qiáng)度超過(guò)150 MPa，極限拉應(yīng)變達(dá)到3%以上[4]。BLAIS等[5]提出了預(yù)應(yīng)力梁承載力的計(jì)算方法，并將UHPC材料首次應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力橋梁領(lǐng)域。邵旭東等[6]提出了將UHPC材料應(yīng)用于連續(xù)箱梁橋中，有效改善了梁體開(kāi)裂，提高了橋梁跨徑和結(jié)構(gòu)剛度。魏亞雄等[7]以UHPC箱梁橋取代相同跨徑下普通混凝土箱梁橋，有效減少了混凝土及預(yù)應(yīng)力筋量。張清華等[8]提出了裝配式UHPC華夫型上翼緣新型組合梁，分析了不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能的影響規(guī)律。邵旭東等[9]為了克服鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁由于結(jié)構(gòu)本身缺陷所引起的病害問(wèn)題，提出了鋼-UHPC 輕型組合橋梁結(jié)構(gòu)華夫橋面板應(yīng)用于斜拉橋的方案，建立了有限元模型并進(jìn)行了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證方案可行性。吳佳佳等[10]對(duì)華夫橋面板、有縱肋橋面板和等厚度橋面板3種UHPC橋面板進(jìn)行有限元對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)華夫橋面板具有豎向位移小、整體剛度大等特征。邵旭東等[11]針對(duì)適用于大跨徑橋梁的UHPC華夫橋面板，提出了鋼-UHPC 輕型組合橋梁結(jié)構(gòu)，并應(yīng)用于湖南益陽(yáng)勝天大橋工程實(shí)踐[2]，有效地減小了結(jié)構(gòu)自身質(zhì)量，降低了施工難度。我國(guó)的交通建設(shè)仍處于快速發(fā)展時(shí)期，由于UHPC華夫橋面板具有裝配化程度高，且能夠有效解決鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁常見(jiàn)問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景[12]。本文以某鋼-混凝土組合梁中承式系桿拱橋?yàn)槔岢霾捎贸咝阅芑炷寥A夫橋面板替換原普通混凝土橋面板的設(shè)計(jì)方法，并從靜力性能、動(dòng)力性能2個(gè)方面對(duì)UHPC華夫橋面板應(yīng)用于橋梁的性能提升作用給予評(píng)價(jià)。

1 UHPC 華夫橋面板抗彎極限承載力計(jì)算

1.1 基本假定與材料本構(gòu)關(guān)系

UHPC華夫橋面板是一種由UHPC澆筑且?guī)в锌v橫肋的板[13]，縱橫肋中均布置受力鋼筋，圖1所示為UHPC 華夫橋面板尺寸示意圖，其中梁高為h，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板寬為B，翼緣高度為hf，縱肋寬度為bl，橫肋寬度為bt，肋高度為hr，縱肋間距為sl，橫肋間距為st。

UHPC華夫橋面板可看作由一系列縱向和橫向T 形截面梁組成的結(jié)構(gòu)體系，各縱(橫)梁間彼此剛接，T 梁翼緣板寬度bf等于相應(yīng)肋間距s，見(jiàn)圖1(c)。因此，其抗彎承載力與T形截面梁抗彎承載力直接相關(guān)。與普通混凝土相比，UHPC材料除了具有超高抗壓強(qiáng)度之外，還具有較高抗拉強(qiáng)度[14]。普通混凝土梁抗彎設(shè)計(jì)時(shí)，不考慮受拉區(qū)混凝土對(duì)抗彎承載力的貢獻(xiàn)。楊劍等[15-16]]在UHPC梁受彎性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了考慮UHPC材料抗拉強(qiáng)度的單筋截面梁抗彎極限承載力計(jì)算公式。組成UHPC華夫橋面板的T形截面梁一般為矮肋寬翼緣T梁，正彎矩作用下達(dá)到抗彎極限承載力時(shí)中性軸較高，往往位于翼緣板內(nèi)。大跨度鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁的主梁橋面板需考慮負(fù)彎矩區(qū)，采用雙筋截面。

圖1 UHPC華夫橋面板尺寸示意圖Fig.1 Dimensions of UHPC Waffle deck panel

下面推導(dǎo)考慮UHPC材料抗拉強(qiáng)度的雙筋矮肋寬翼緣T形截面梁抗彎極限承載力計(jì)算公式。基本假設(shè)如下：1)平截面假定。T梁受彎變形后截面仍為平面，應(yīng)變沿截面高度呈線(xiàn)性分布。2)鋼筋與UHPC材料黏結(jié)良好，不出現(xiàn)滑移。UHPC材料本構(gòu)關(guān)系曲線(xiàn)由軸壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)和軸拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)2部分組成。圖2所示為超高性能鋼纖維混凝土(ultra-high performance steel fiber concrete，UHPSFC)本構(gòu)關(guān)系曲線(xiàn)[17]。本文鋼筋本構(gòu)模型采用理想彈塑性模型，如圖3所示。

1.2 極限正彎矩計(jì)算

雙筋矮肋寬翼緣T梁受彎破壞時(shí)，受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，受壓區(qū)混凝土部分進(jìn)入塑性狀態(tài)[18]。組成UHPC華夫橋面板的T形截面梁翼緣寬度與截面高度相比較大，正彎矩作用下中性軸位于翼緣板內(nèi)[13]，截面應(yīng)力-應(yīng)變分布如圖4所示。

由圖4可見(jiàn)，按照受壓區(qū)混凝土理論應(yīng)力分布計(jì)算混凝土壓應(yīng)力合力及作用點(diǎn)較繁瑣，為簡(jiǎn)化計(jì)算，采用等效矩形應(yīng)力圖形替代理論應(yīng)力圖形，替代前后混凝土壓應(yīng)力合力相等且作用點(diǎn)不變。等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)僅與混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)有關(guān)[19]。

圖2 UHPC材料本構(gòu)關(guān)系曲線(xiàn)[17]Fig.2 Constitutive relation curve of UHPC materials[17]

圖3 鋼筋材料本構(gòu)關(guān)系曲線(xiàn)Fig.3 Constitutive relation curve of steel materials

圖4 正彎矩作用下極限狀態(tài)截面應(yīng)力-應(yīng)變分布Fig.4 Stress and strain distribution with positive moment at ultimate state

根據(jù)圖4可知，正彎矩下極限狀態(tài)的截面應(yīng)變分布應(yīng)滿(mǎn)足：

式中：εcu為正截面混凝土極限壓應(yīng)變；εt為正截面混凝土極限拉應(yīng)變；εtu為正截面混凝土極限開(kāi)裂應(yīng)變；εy為混凝土壓應(yīng)變；xp為豎性受壓區(qū)高度。

由平截面假定可得：

式中：xe為等效受壓區(qū)高度；β為換算高度系數(shù)；εte為屈服應(yīng)變；xc為受壓區(qū)高度；a′s為截面上部縱向受力鋼筋合力點(diǎn)至頂部邊緣的距離；ε0為上部縱向受力鋼筋平均應(yīng)變。

根據(jù)靜力平衡條件，可得

式中：α為系數(shù)；fy為鋼筋抗拉強(qiáng)度；fc為混凝土抗壓強(qiáng)度；Es為普通鋼筋彈性模量；ft為普通鋼筋抗拉強(qiáng)度；bf為受壓翼緣寬度；為截面上部縱向受力鋼筋截面積；As為截面下部縱向受力鋼筋截面積；b為T(mén)肋寬度。

設(shè)截面受拉區(qū)合力為Ft，F(xiàn)t作用點(diǎn)至截面底部邊緣的距離為yt，則由靜力等效可得：

式中：as為截面下部縱向受力鋼筋合力點(diǎn)至底部邊緣的距離。

由式(1)～(2)可求得xc和yt，進(jìn)一步得到正彎矩作用下截面抗彎極限承載力為

1.3 極限負(fù)彎矩計(jì)算

負(fù)彎矩作用下中性軸位于T 梁腹板內(nèi)[13]，圖5所示為截面應(yīng)力-應(yīng)變分布。

由圖5可知，負(fù)彎矩下極限狀態(tài)的截面應(yīng)變分布應(yīng)滿(mǎn)足：

圖5 負(fù)彎矩作用下極限狀態(tài)截面應(yīng)力-應(yīng)變分布Fig.5 Stress and strain distribution with negative moment at ultimate state

與正彎矩作用的分析類(lèi)似，由平截面假定以及靜力平衡條件，進(jìn)一步求得負(fù)彎矩作用下截面抗彎極限承載力為

式中：ε'0為下部縱向受力鋼筋平均應(yīng)變；y't為截面受拉區(qū)合力作用點(diǎn)至截面頂部邊緣的距離。至此，得到組成UHPC 華夫橋面板的T 形截面梁分別在正、負(fù)彎矩作用下的抗彎極限承載力計(jì)算公式。

1.4 華夫板整體抗彎承載力計(jì)算

根據(jù)規(guī)范[20]，翼緣有效寬度be表達(dá)式滿(mǎn)足

根據(jù)規(guī)范得到UHPC華夫型橋面板在正、負(fù)彎矩下對(duì)應(yīng)的有效寬度a+和a-計(jì)算公式分別為：

1.5 計(jì)算公式有效性驗(yàn)證

采用文獻(xiàn)[2]和[13]中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)推導(dǎo)出的抗彎承載力公式進(jìn)行驗(yàn)證。計(jì)算時(shí)，fy取鋼筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，fc和ft分別取UHPC 棱柱體抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值。表1所示為抗彎承載力計(jì)算值與試驗(yàn)值的對(duì)比結(jié)果。由表1可見(jiàn)：抗彎承載力計(jì)算值與試驗(yàn)值比值的平均值為1.04，變異系數(shù)為0.09，可見(jiàn)計(jì)算公式基本滿(mǎn)足組成UHPC華夫橋面板的T形截面梁抗彎極限承載力的計(jì)算。

表1 抗彎承載力計(jì)算值與試驗(yàn)值對(duì)比Table 1 Comparison of calculated results to test results of flexural capacity

2 橋梁整體建模華夫橋面板簡(jiǎn)化方法

2.1 橋面板剛度等效方法

由于UHPC華夫橋面板構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，為便于橋梁整體建模，對(duì)其進(jìn)行彈性階段設(shè)計(jì)驗(yàn)算。根據(jù)抗彎剛度等效原則，在橋梁整體模型中采用材料異性等厚平板模擬華夫橋面板，圖6所示為2種橋面板的換算圖。

圖6 華夫橋面板換算為等效材料異性板Fig.6 Conversion from Waffle deck panel to equivalent anisotropic plate

UHPC華夫橋面板的縱向和橫向抗彎剛度可由相應(yīng)的T形截面梁抗彎剛度表示，圖7所示為T(mén)形梁截面示意圖。將截面縱向鋼筋面積換算為UHPC面積，公式如下：

式中：Es與Ec分別為縱向鋼筋彈性模量和UHPC彈性模量；Ase為縱向鋼筋截面換算為UHPC 后的面積。

由圖7進(jìn)一步得到T形截面梁的中性軸至截面下邊緣距離e2和截面慣性矩Ix分別為：

圖7 T形梁截面示意圖Fig.7 Section digram of T shaped beam

式中：Asei為第i根縱向鋼筋截面面積換算為UHPC后的面積；zi為第i根縱向鋼筋截面中心至中性軸的距離；Ix為縱向鋼筋換算為UHPC 后的T 形梁相對(duì)于中性軸的截面慣性矩；h0為翼緣底邊至中性軸的距離。

根據(jù)抗彎剛度等效原則，得到各向異性材料相應(yīng)方向的彈性模量Ee為

式中：Ixe為縱橋向等效材料異性板矩形截面相對(duì)于中性軸的截面慣性矩；he為等效材料異性板厚度。

換算前后，2種板的質(zhì)量相等，則有

式中：γw與γe分別為UHPC華夫橋面板和等效材料異性板的重度；Vw與Ve分別為兩者體積。

確定he(可取等于h)后，根據(jù)式(16)～(20)求得等效材料異性板縱向和橫向的彈性模量及重度，并進(jìn)一步建立橋梁整體模型中的橋面板模型。

2.2 有限元模型驗(yàn)證

以某塊鋼-混凝土組合橋面系中四邊支承于鋼梁的UHPC華夫橋面板為例，驗(yàn)證采用材料異性板模擬華夫橋面板方法的有效性。UHPC華夫橋面板寬4 m，長(zhǎng)8 m，頂部面板高0.08 m，縱肋、橫肋的間距分別為1.1 m 和0.6 m，肋高與肋寬分別為0.16 m和0.18 m，橋面鋪裝層厚0.17 m。其所在橋梁的荷載等級(jí)為城-A 級(jí)，雙向六車(chē)道，圖8 所示為跨中撓度對(duì)應(yīng)的最不利車(chē)輛荷載布置，其中，陰影部分為車(chē)輪壓力經(jīng)橋面鋪裝層擴(kuò)散后作用于橋面板的面積。

利用ANSYS 分別建立UHPC 華夫橋面板模型與相應(yīng)的等效材料異性板模型，UHPC采用實(shí)體單元Solid65，HRB500 鋼筋采用三維桿單元Link180，UHPC單元與鋼筋單元采用共節(jié)點(diǎn)連接，橋面板四邊固接，且按圖8施加車(chē)輛荷載，圖9所示為施加車(chē)輛荷載后2 種面板模型豎向位移分布圖。UHPC華夫橋面板模型中，材料特性按實(shí)際取值，而對(duì)于等效材料異性板模型，材料重度和各個(gè)方向彈性模量按式(16)～(20)計(jì)算求得。選取UHPC 華夫橋面板板頂關(guān)鍵點(diǎn)(圖8)，對(duì)其進(jìn)行位移計(jì)算。表2所示為2種計(jì)算模型在相同位置的豎向位移計(jì)算結(jié)果對(duì)比，表3所示為2種計(jì)算模型在相同位置的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果對(duì)比。

圖8 車(chē)輛荷載布置Fig.8 Layout of car load

由圖9 可知：2 種橋面板計(jì)算模型所得豎向位移分布較一致，且豎向位移最大值相差很小。由表2可知：等效材料異性板位移計(jì)算結(jié)果與UHPC華夫橋面板所得結(jié)果的比值平均值為1.01，變異系數(shù)為0.039。由表3 可知，等效材料異性板應(yīng)力計(jì)算結(jié)果與UHPC華夫橋面板所得結(jié)果的比值平均值為1.02，變異系數(shù)為0.035。可見(jiàn)，采用等效材料異性板建立橋面板，能較好地反映UHPC華夫橋面板剛度特性。因此，此橋面板簡(jiǎn)化方法可用于橋梁整體建模進(jìn)行彈性階段設(shè)計(jì)驗(yàn)算。

表2 不同面板模型豎向位移計(jì)算結(jié)果對(duì)比Table 2 Comparison of calculated vertical displacement between different deck panel models

表3 不同面板模型應(yīng)力計(jì)算結(jié)果對(duì)比Table 3 Comparison of calculated stress between different deck panel models

圖9 各橋面板豎向位移分布Fig.9 Vertical displacement distribution of different deck panels

3 UHPC 華夫橋面板性能提升作用評(píng)價(jià)

3.1 工程背景

某中承式系桿拱橋跨徑布置為25+100+25 m，橋面全寬45.1 m。上部結(jié)構(gòu)主要分為橋面系和拱肋2個(gè)部分，兩者采用吊桿連接，在拱肋兩端設(shè)置用于平衡水平力的系桿，形成全橋受力體系。中跨拱肋采用鋼結(jié)構(gòu)，邊跨拱肋采用混凝土結(jié)構(gòu)，橋面系為鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。橋面系的中跨采用鋼結(jié)構(gòu)主橫梁加橋面板的形式，邊跨采用鋼結(jié)構(gòu)主縱梁加橋面板的形式。吊桿采用鋼絞線(xiàn)整束擠壓吊桿。橫橋向2個(gè)拱腳承臺(tái)之間設(shè)置系梁，系梁內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。基礎(chǔ)采用64根直徑為1.5 m的鉆孔灌注樁。圖10 所示為橋型布置圖，其中DG1～DG10 分別為由南至跨中吊桿編號(hào)；DG1′～DG10′分別為由北至跨中吊桿編號(hào)。

3.2 UHPC華夫橋面板截面設(shè)計(jì)

中承式系桿拱橋主跨橋面板原設(shè)計(jì)為雙筋截面混凝土平板。圖11 所示為截面尺寸和配筋圖。根據(jù)文獻(xiàn)[13]，UHPC 華夫橋面板頂部平板厚度hf的確定需考慮縱橫肋間平板抗沖切承載力、板頂鋼筋最小保護(hù)層厚度與橋面鋪裝厚度，本文取64 mm；肋寬b的確定需考慮板底鋼筋最小保護(hù)層厚度，本文采用底邊為76 mm、頂邊為102 mm 的倒梯形截面；肋間距bf的確定需考慮主梁間距及正常使用下橋面板的開(kāi)裂和局部損傷，本文取457～914 mm，為保持橋面標(biāo)高不變，宜采用與原設(shè)計(jì)同高度的橋面板。根據(jù)上述建議初步確定UHPC華夫橋面板截面尺寸，然后將原設(shè)計(jì)混凝土平板的抗彎極限承載力計(jì)算值[17]作為設(shè)計(jì)荷載，采用以上推導(dǎo)公式進(jìn)行截面驗(yàn)算并進(jìn)一步調(diào)整截面參數(shù)以滿(mǎn)足抗彎承載力要求，圖12 所示為最終得到的UHPC 華夫橋面板構(gòu)成單元截面尺寸及配筋圖，鋼筋采用HRB500。圖12 中，@表示鋼筋間距，縱、橫橋向T形梁在UHPC華夫橋面板中的位置見(jiàn)圖6(a)。表4所示為原設(shè)計(jì)混凝土平板板條與UHPC華夫橋面板T形梁的抗彎極限承載力計(jì)算值的對(duì)比結(jié)果。

圖10 橋型布置圖Fig.10 Layout of bridge

圖11 原設(shè)計(jì)混凝土平板截面尺寸及配筋Fig.11 Sectional dimension and reinforcement of the original designed concrete slabs

圖12 UHPC華夫橋面板構(gòu)成單元截面尺寸及配筋Fig.12 Sectional dimension and reinforcement of basic component of UHPC waffle deck panel

表4 抗彎極限承載力對(duì)比Table 4 Comparison of ultimate bending capacity

3.3 靜力性能

UHPC華夫橋面板自身質(zhì)量為原設(shè)計(jì)混凝土平板的60%，有效減輕了該橋主跨橋面質(zhì)量，降低了造價(jià)成本，并使各吊桿在成橋恒載作用下的索力減小約20%。圖13 所示為2 種橋面板吊桿成橋索力的對(duì)比結(jié)果。

中跨拱肋截面G1～G5及DG10′所對(duì)應(yīng)鋼橫梁截面L1～L3截面見(jiàn)圖10，表5所示為混凝土平板和UHPC 華夫板在成橋恒載下關(guān)鍵截面最大拉(壓)應(yīng)力對(duì)比結(jié)果，表5中應(yīng)力正值為拉應(yīng)力，負(fù)值為壓應(yīng)力。

由表5 可知：與橋面板采用混凝土平板時(shí)相比，采用UHPC華夫板時(shí)，成橋恒載作用下關(guān)鍵截面最大拉(壓)應(yīng)力減小13%～16%，橋梁結(jié)構(gòu)安全性提高。

圖13 吊桿成橋索力對(duì)比Fig.13 Comparison of suspender tensile forces in completion state

3.4 動(dòng)力性能

橋面板分別采用混凝土平板和UHPC 華夫板時(shí)，該橋的1～6 階振動(dòng)模態(tài)均相似。圖14 所示為各階振型特征示意圖，表6所示為2種橋面板自振特性的對(duì)比結(jié)果。由表6可見(jiàn)：后者各階自振頻率比前者增大9%～10%，即橋梁結(jié)構(gòu)整體剛度有所增強(qiáng)。

3.5 不同橋面板經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析

由于下部結(jié)構(gòu)類(lèi)似，本文僅針對(duì)UHPC 華夫板、混凝土平板2種橋面板進(jìn)行質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性能對(duì)比分析，假定普通瀝青混凝土使用壽命為每10 a更換1 次，表7 所示為2 種橋面板100 年使用壽命經(jīng)濟(jì)性對(duì)比結(jié)果。

表5 關(guān)鍵截面最大拉(壓)應(yīng)力對(duì)比Table 5 Comparison of the maximum tensile or compressive stress of the key section

表6 自振特性對(duì)比Table 6 Comparison of natural vibration characteristics

圖14 各階振型特征Fig.14 Vibration mode characteristics of different orders

表7 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比Table 7 Comparison of economics

由表7 可知：UHPC 用量為3.41 kg/m2，普通混凝土用量為5.5 kg/m2，UHPC華夫橋面板質(zhì)量約為普通混凝土橋面板質(zhì)量的62%，由此證明，普通混凝土橋面板存在質(zhì)量較大的問(wèn)題，很難應(yīng)用于大跨徑橋梁。在全壽命建造費(fèi)用方面，UHPC華夫橋面板為2 316 元/m2，約為普通混凝土橋面板造價(jià)的130%，但UHPC 華夫橋面板具有優(yōu)越的結(jié)構(gòu)受力特征，使其在大跨徑橋梁中具有較大的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)論

1) 考慮UHPC 材料抗拉強(qiáng)度和雙筋截面，推導(dǎo)出了UHPC華夫橋面板組成單元矮肋寬翼緣T形梁在正彎矩或負(fù)彎矩作用下的抗彎極限承載力計(jì)算公式，并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，二者較吻合。

2) 采用材料異性等厚平板模擬UHPC 華夫橋面板，前者能夠較好地反映后者的剛度特性，可用于橋梁整體建模時(shí)的橋面板簡(jiǎn)化；推導(dǎo)出了由已知UHPC華夫橋面板求得等效材料異性板彈性模量和重度的計(jì)算公式。

3)對(duì)于中承式系桿拱橋，與混凝土平板相比，UHPC華夫橋面板可大幅減輕橋面板質(zhì)量，有效減小成橋恒載下吊桿索力、拱肋和鋼梁應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)安全性，并使結(jié)構(gòu)自振頻率略增大。