甘肃省全民健身活动中心二期综合馆大跨预应力混凝土结构设计

甘肃省全民健身活动中心二期综合馆采用37.2m跨后张有粘结预应力混凝土框架结构,重点介绍该工程的结构选型、结构布置、预应力控制指标和预应力效应的计算方法,分析了楼板平面内刚度对预应力效应的影响。对大跨预应力楼盖的舒适度进行了多种模型下的评估。分析结果表明,在大跨楼盖中采用后张有粘结预应力混凝土结构,楼盖梁可以实现较大的跨高比,经济性好,楼盖竖向振动舒适度较高。预应力效应的分析可采用平面框架模型,但应重视楼板平面内刚度对预应力轴向效应的影响分析。     

北京工人体育场预应力混凝土结构设计与施工

北京工人体育场为高标准建设的大型专业体育场，在结构中使用了大跨缓粘结预应力混凝土结构和超长无粘结预应力混凝土结构。针对北京工人体育场的结构特点，首先对与地铁接驳区域、场馆区域大跨混凝土梁受力进行了研究，使用缓粘结预应力技术解决结构挠度与混凝土裂缝控制等问题；然后重点对环形超长混凝土结构的温度应力进行了数值模拟分析，使用无粘结预应力筋对混凝土结构施加预压应力，抵消温度荷载变化引起的结构应力，从而保证超长环形混凝土结构不出现服役期结构损伤破坏。作为一个典型的体育场馆，北京工人体育场项目预应力混凝土结构设计与施工方法可对超长环形混凝土结构温度应力控制设计起到重要的参考作用。     

超长框架结构温度作用研究

针对超长混凝土结构的特点,给出结构温度效应计算时最大正、负温差取值方法建议,分别对施工阶段与正常使用阶段进行验算。建立了多层框架结构温度计算简化模型,研究温度内力沿结构竖向的变化规律。将桩基础作为具有水平刚度与转动刚度的弹簧,考虑基础刚度对结构底层抗侧刚度的影响。结合多层超长框架结构算例,分析了基础刚度与设防烈度对结构变形、楼板应力、框架梁和框架柱内力的影响。计算结果表明：在温度作用下,结构中部楼板应力分布较为均匀,端部楼板应力变化较大,楼板最大应力发生在框架柱周边;框架梁轴力分布中间大、两端小,框架柱内力由外向内逐渐减小;对于多层超长框架结构,首层结构由温度作用引起的变形与内力最大,2层及以上各层结构的温度效应迅速减小;柱底嵌固条件对温度效应影响显著,随着基础刚度增大,对框架柱的约束程度逐渐提高,温度作用产生的内力增大,层间位移角减小;随着抗震设防烈度提高,竖向构件截面尺寸与结构侧向刚度随之增大,温度效应逐渐增强。     

缓黏结预应力技术在重载超长混凝土结构中的应用研究

高林停车场为单层混凝土框架结构,荷载大,结构超长。采用缓黏结预应力技术抵抗部分竖向荷载,抵消混凝土温度收缩应力,控制混凝土梁的裂缝,降低混凝土梁的挠度。在该工程的实施过程中,通过对普通钢筋和预应力筋的合理配置,对预应力筋线型进行优化,对节点构造进行细化,对预应力筋的安装工序进行合理安排,缩短了施工工期,提高了工程质量,取得了良好的经济效果。并通过对大曲率缓黏结预应力筋摩擦损失的计算和测试,为类似工程提供技术支持和参考。     

某超长大开洞结构在温度和地震作用下的楼板应力分析

某医院医疗综合楼为超长大开洞结构,详细分析了超长结构在温度作用和混凝土收缩作用下的楼板应力,计算过程中考虑了徐变应力松弛折减系数和混凝土刚度折减系数。分析结果表明:剪力墙的布置相比纯框架结构对楼板的约束作用更强,从而限制了温度应力的释放,而楼板多处开洞对于超长结构温度应力的释放十分有利,且随着楼层的增加楼板温度应力衰减显著。鉴于楼板大开洞,进行了中震作用下楼板应力分析,对于薄弱部位的楼板采取增加板厚、拐角圆滑处理可保证楼板可靠传递水平地震作用。     

无粘结预应力混凝土楼板轴向预应力效应计算分析

根据变形协调原理,建立了考虑支座约束影响的无粘结预应力楼板轴向预应力效应计算公式,提出的计算方法与概念,对于无粘结预应力楼盖设计具有一定参考价值。     

某超长混凝土结构温度效应下裂缝控制

超长混凝土结构中,温度应力是裂缝形成的重要影响因素。为了准确分析超长结构在温度效应下裂缝的分布规律,该文采用PKPM软件对超长结构在温度效应下进行分析。计算结果表明:温度效应下,首层引起的变形和内力最大,二层温度效应迅速减小;设置后浇带、缓粘结预应力钢筋等措施能较好抑制裂缝的发展。     

竖向高度对超长结构温度效应影响的有限元分析

结合工程实例,采用线性分布法计算温度荷载,在最不利温度作用计算工况下,利用大型有限元分析软件计算不同竖向高度下的温度内力,得出了不同竖向高度下结构中各构件(梁、楼板、柱子等)的温度内力变化规律,研究了竖向高度对超长结构温度内力的影响。计算结果为工程设计和施工提供了参考。     

杭州某超长高层结构的温度应力分析

对于超长建筑物,温度和混凝土收缩应力的影响十分突出,而这种应力是由于结构变形受到约束而产生的,建筑物越长,应力越大。研究了超长高层建筑结构的温度效应问题,首先对该结构进行整体有限元建模,通过分析不同楼层不同位置处构件(梁、楼板、柱子)的内力变化及分布规律,得出温度变化对该结构的影响。比较几种常用抗裂措施后,为超长高层建筑结构考虑温度作用进行设计和施工提出了参考。该建筑物长期的变形监测仍在进行,也将是接下来工作的重点。     

缓粘结预应力技术在大跨度混凝土井字梁中的应用

介绍了缓粘结预应力技术在承德市城市展览馆32.4m×33.2m跨周边不规则井字梁中的应用,介绍了井字梁预应力筋的设计计算方法,根据平衡荷载大小计算了预应力次弯矩和预应力反拱,计算了考虑次弯矩后缓粘结预应力混凝土梁的名义拉应力、极限承载力,为缓粘结预应力混凝土梁、特别是大跨度井字梁的设计计算提供参考。     

郑州东站轨道层双向框架式桥梁结构设计与分析

郑州东站站房为全高架桥建合一铁路站房,其轨道层采用＂钢骨混凝土柱＋双向预应力混凝土框架梁＂的结构体系,首次将双向预应力混凝土框架结构应用于铁路桥梁。由于上部结构的矩形钢管混凝土柱要插入桥墩柱,框架梁采用双肋箱梁,显著减小了梁高及柱墩尺寸,避免了普通钢筋及预应力筋在穿柱时与上部钢柱埋入钢骨＂打架＂,保证了传力的可靠性。郑...     

大跨隔震结构竖向地震响应的振动台试验研究

为研究大跨隔震结构竖向地震响应,首先对一大跨网架隔震结构1∶20的缩尺模型进行了振动台试验,对比研究隔震前后模型的动力特性及其在双向和三向地震动输入下的加速度及位移等动力反应,进而对大跨隔震结构的网架和一般楼层(首层和转换层)的竖向减震效果进行了分析。结果表明大跨隔震结构的网架在双向地震和三向地震输入下都具有非常明显的水平减震效果,且减震率大于一般楼层;大跨隔震结构的一般楼层基本没有竖向减震效果,而在输入地震强度比较小的情况下网架竖向加速度基本没有减小,甚至稍有放大,但随着输入地震强度的增加,网架的竖向加速度减震率逐渐提高;对于网架的竖向位移响应,基础隔震模型在罕遇地震下有较明显的减震效果。最后建立了相应大跨隔震结构与非隔震结构的有限元分析模型,并对隔震支座进行参数优化,结果表明屈重比取4%~6%时,大跨网架隔震结构具有较小的基底剪力。     

南京国际展览中心超长大面积预应力楼盖施工

南京国际展览中心二层框架为大面积预应力混凝土不设缝结构,平面采用纵横后浇带,预应力筋用连接器连接。施工中采用针对性措施,解决了张拉端部固定、穿束、预应力筋连接和孔道灌浆中的技术难点,并运用现代管理方式组织大面积预应力施工,有效地控制了梁板中的混凝土温度应力。     

大跨斜放井字梁楼盖结构分析与设计

井字梁楼盖在纵横方向均具有较大刚度,易于获取较大空间,在公共建筑中较常采用,但相对正放井字梁而言,斜放井字梁楼盖应用较少。文章通过三个实际工程案例表明,在某些特定项目中,只要控制好结构尺寸,分析准确,采取相应的结构加强措施,采用大跨斜放井字梁楼盖能够确保结构安全,且传力比正放时更为合理,能有效增加建筑净高,具有更好的建筑美感,能够取得较好的综合效益。最后探讨了大跨斜放井字梁楼盖的尺寸确定原则、梁系布置原则和设计要点,并提出了大跨斜放井字梁楼盖施工注意事项。     

顶部斜拉式大跨多层钢框架结构分析与设计

西交利物浦大学太仓校区教学核心区整体呈圆环形,圆环下部有Y形河流穿过,通过设置抗震缝将三处大跨结构与整体结构分离,避免大跨结构对相邻标准教学区域产生影响。跨河道大跨结构地上3层,结构高度14.96m,结构最大跨度约38.8m。通过借鉴桥梁结构及以往类似项目经验,采用顶部斜拉式大跨多层钢框架结构体系。重点阐述了结构体系选型和优化过程,并详细介绍了结构分析与设计过程中的技术要点。研究结果表明,顶部斜拉式大跨多层钢框架结构体系在采取适当的分析及构造措施的情况下,结构传力途径明晰、受力合理,同时能达到较好的建筑效果。     

高层钢筋混凝土超长结构无缝设计与楼板应力测试分析

通过对天安数码大厦楼板在施加预应力前后一年内的应力和温度测试,给出了不同楼层、不同位置的测点应力和温度的变化曲线,对楼板内应力的变化进行了分析,研究了温度变化对楼板内应力的影响。测试结果表明,在高层超长结构的楼板中,使用焊接带肋冷轧钢丝网加强混凝土,能有效地减小结构因温度和收缩引起的变形,同时能减少钢筋用量,从而明显地抑制结构的开裂;通过对梁施加预应力能够在楼层板中形成较均匀的预应力分布,从而有效地控制温度应力引起的结构裂缝的产生和发展,确保建筑物在温度变化环境下,不出现有害裂缝。本工程的综合防裂技术经济效益明显、技术有效可行。     

大跨度及长悬挑楼层钢结构运动场人员舒适度分析研究

以内蒙古伊旗全民健身体育中心工程为背景,对楼层设置运动场的大跨度及长悬挑钢结构振动模拟及结构的人员舒适度问题进行研究。采用基于实测谱的谐波叠加法模拟人员运动荷载和随机振动法模拟悬挑结构脉动风荷载。对大跨度楼层人员舒适度的荷载激励频率、张弦梁拉索预应力度和楼板厚度等影响参数进行分析,考虑可能出现的各种荷载工况,分析运动员及看台观众的舒适度。分析表明：改变楼层预应力不能有效改善大跨度结构使用舒适度;随着楼层板厚增加,结构竖向加速度和自振频率均近似线性降低;运动场内和观众看台宜采用不同的舒适度控制指标。研究结果可为楼层设置运动场的预应力大跨度及长悬挑楼层钢结构工程的荷载模拟、人员舒适度性能目标和控制标准等提供设计参考。     

超长结构温度应力控制的无粘结预应力技术分析

选取一典型超长结构,利用有限元软件ANSYS对该结构在直线无粘结预应力筋作用下的内力及变形进行分析,比较不同配筋形式的受力效应,并对结构在温度荷载、预应力作用下的内力进行分析,得到由温度应力控制的最优的无粘结筋布筋形式,即在柱上板带集中布筋并分段张拉预应力筋。结果可为类似工程提供参考。     

某超长高层框剪结构温度效应设计与裂缝案例分析

以合肥某超长高层框架-剪力墙结构为背景,介绍了温度作用与收缩效应设计及采取的加强措施,研究了结构在温度作用及收缩效应下的变形规律与应力分布特征。结果表明,底部2层收缩变形及楼板应力均较大,3层以上相对收缩变形及楼板应力均很小,可忽略不计。同时对该超长高层结构12~16层仍局部产生了集中裂缝的成因进行了深入剖析,并提出了应对方法和处理措施,可为类似工程实践提供参考。