张拉施工方案对预应力混凝土多层框架柱设计的影响

多层预应力混凝土框架结构的施工多采用“逐层浇筑,逐层张拉”的施工方案,而现行设计方法是假定“整体浇筑,整体张拉”的施工方案进行设计计算,显然设计的计算模型与关际施工方案不吻合。由于在“逐层浇筑,逐层张拉”时,下层张拉对上层未建结构内力无影响,因此结构内力的设计值与实际值将出现偏离。根据结构力学原理分别建立了现行设计法中预应力综合弯矩和次弯矩偏离实际值大小的相对差公式;结合施工的具体情况对预应力混凝土框架柱进行了计算分析,框架柱内力的设计值偏离实际值的大小受张拉施工方案、所在层、所处部位、结构的跨数、梁柱线刚度比、荷载等各种因素的影响。     

张拉施工方案对预应力混凝土多层框架柱承载力的影响

预应力混凝土多层框架结构的施工多采用“逐层浇筑 ,逐层张拉”或“数层浇筑 ,数层张拉”的施工方案 ,而现行设计方法是按“整体浇筑 ,整体张拉”的假定施工方案进行设计计算。显然设计的计算模型与实际施工方案不吻合。由于在“逐层浇筑 ,逐层张拉”时 ,下层张拉对上层未建结构内力无影响 ,因此结构内力的设计值与实际值将出现偏离。根据结构力学原理建立了现行设计法中预应力综合弯矩和次弯矩偏离实际值大小的相对差公式 ;结合施工的具体情况对预应力混凝土框架柱进行了计算分析。按文中所给的数据对框架柱控制截面处内力进行修正 ,可以满足设计的要求。     

预应力混凝土框架梁次轴力计算及其影响因素分析

现行国家规范(规程)仅对预应力次内力中的次弯矩和次剪力的计算方法做了规定,而对次轴力的计算并未做明确规定,只给出了相应的施工技术措施以减小超静定结构中次轴力对预应力构件的不利影响。推导了超静定结构中预应力次轴力的计算方法,并分析了柱截面刚度、梁的弹性模量和截面面积、梁跨度、层高、不同张拉方式等对其的影响。     

后张预应力混凝土框架梁设计方法的研究

探讨了后张预应力混凝土框架梁正截面承载力计算公式，提出了多层预应力混凝土框架梁的实用设计方法，此法考虑了各层预应力梁的相互影响，以正常使用要求为前提，同时满足了承载力要求。并通过算例，分析指出了现行设计方法的不足，明确了次轴力对预应力梁的影响。     

全面考虑次内力影响的预应力混凝土框架梁承载力计算

为保证预应力混凝土结构正截面承载力的可靠性,推导了全面考虑次内力影响的预应力混凝土框架梁承载力计算公式,并对在特定预应力筋线型下的单层单跨预应力混凝土框架梁的相关算例进行了讨论。得出了梁柱线刚度比是影响次轴力的一项重要指标,当柱梁线刚度比达到18时,对框架梁跨中承载力影响达到5.67%,不考虑次轴力影响是不合理不安全的结论。     

后张预应力混凝土结构的次轴力

次轴力和次弯矩一样，是预应力次内力的一项，预应力构件中的次轴力一般体现为拉力，无论从抗裂还是从抗弯的角度看，次轴力是一种不利的内力，在设计时对它的忽略，将会产生工程隐患，本文对次轴力产生的原理和分布特点，考虑次轴力的应力验算和抗弯设计方法，以及减小次轴力的措施进行了讨论。     

多层多跨曲线形预应力框架结构施工

采用“逐层浇筑、逐层张拉“的工艺方案和应用大吨位锚具，完成了多层多跨结构的曲线形预应力张拉施工。     

上海东方渔人码头综合楼施工的模板支撑体系监测与分析

以上海东方渔人码头综合楼工程为背景,对其主体结构外框部分典型区域的三层流转模板支撑体系进行了施工监测,并对钢管支撑半刚性扣件连接刚度的合理取值进行了研究。在此基础上,采用商用有限元软件SAP2000建立了考虑钢管支撑半刚性扣件连接和主体结构混凝土时变特性影响的模板支撑体系与主体结构共同作用的分析模型。有限元分析与施工监测结果的对比表明:模板支撑轴力分析值与现场监测值吻合良好,所采用的有限元建模方法是可行的;混凝土浇筑过程中,各层模板支撑轴力均有所增加,但增加幅度向下逐层减小;交叉梁处支撑轴力在整个施工过程中均较大,建议予以加强并延缓拆除时间。     

对建筑工程预应力混凝土大截面转换梁施工技术的探讨

近年来，高层建筑设计由于考虑结构受力体系、使用功能、合理降低投资等因素，部分设有结构转换层，因其跨度大且承受的竖向荷载很大，造成其截面尺寸高大，施工过程难度较大。结构转换层模板及支撑体系按传力方式主要分为直接支撑和分层卸荷支撑两种：按混凝土的浇筑方式又可分为一次成型施工和叠层施工。本文结合工程实际，对建筑工程预应力混凝土大截面转换梁施工技术进行探讨。     

多层现浇预应力混凝土框架结构张拉顺序探讨

本文介绍三种框架梁混凝土浇筑与预应力筋张拉的施工顺序:“逐层浇筑、逐层张拉”,“数层浇筑、逆向张拉”和“数层浇筑、顺向张拉”,以探讨框架结构施工方案的合理安排。     

湿式连接装配式混凝土框架抗连续倒塌静力试验研究

梁柱节点连接在大变形下的承载和变形能力对装配式混凝土框架结构抗连续倒塌性能具有显著影响。对4个不同湿式节点连接的装配式混凝土框架试件和1个现浇试件进行了静力连续倒塌试验,其中梁采用了机械套筒、弯起锚固和预应力连接,柱采用套筒灌浆和浆锚搭接连接。研究发现：采用机械套筒时梁钢筋在套筒处集中断裂,试件在压拱机制和悬链线机制下的倒塌抗力均显著降低;梁钢筋采用弯起锚固时,试件受力行为和倒塌抗力与现浇试件基本一致;预应力能够显著提升试件在两个机制下的倒塌抗力,但是在极限倒塌变形下预应力锚具传递较大的集中力,导致节点区混凝土的局部劈裂破坏;柱钢筋的套筒灌浆和浆锚搭接连接能够承受连续倒塌大变形下的水平剪力作用,但是柱接缝灌浆层在显著的水平剪力作用下发生滑移,减弱了柱对梁的约束;机制转换时,压拱机制轴压力对试件倒塌抗力产生负贡献;机械套筒和预应力连接试件的梁轴力对倒塌抗力贡献比例分别高于和低于现浇混凝土试件。     

短梁抗剪加强型钢框架-波纹钢板墙结构参数分析

提出了一种短梁抗剪加强型钢框架-波纹钢板墙结构,通过对波纹钢板墙与框架柱之间的短梁进行抗剪加强,将边缘构件的轴力通过短梁抗剪有效传递至两边的框架柱,从而解决由于逐层累积作用导致边缘构件轴力过大的问题.同时,利用分析软件SAP2000,针对该类结构形式进行了基于Pushover的参数分析,考察了各种因素对边缘构件轴力、短...     

预应力混凝土框架次弯矩简化计算方法探讨

对于单跨预应力混凝土框架梁和多跨预应力混凝土框架的内跨梁,通过位移法证明了用一定矢高的单波抛物线代替实际预应力筋进行次弯矩的计算,方法简单,结果准确。对于多跨预应力混凝土框架的边跨梁,由于预应力筋布置形式与内跨不同,采用与单跨梁相同的简化方法进行计算,结果可能会有较大误差,建议按实际预应力筋形状计算。     

无粘结预应力超宽扁梁-平板楼盖体系在高层工业建筑中的应用

无粘结预应力超宽扁梁－平板楼盖体系是一种介于预应力框架和无梁楼盖之间的新型楼盖体系,能有效降低层高,在节约预应力钢材、减小平板厚度、降低综合费用等方面具有很大潜力,已开始应用到国内的一些工程之中。本文根据该新型楼盖体系在一高层工业建筑中的应用情况,探讨了结构方案的选取及其优越性、楼盖的受力特点、内力及配筋计算、次内力影响、抗震设计等设计方面的问题,并详细介绍了预应力筋形状、扁梁钢筋布置、张拉方案、构造处理等施工方面的特点和该工程的技术经济指标。     

预应力混凝土梁动力性能数值分析

为了解预应力混凝土PSC）梁在不同预应力下的自振频率和振型的变化，采用Clough提出的轴力作用下混凝土梁的模型对PSC梁的频率进行了有限元分析，结果是随着预应力的增加，频率呈下降趋势，振型不随预应力的变化而改变。为验证有限元分析的准确性，同时进行了1根无粘结预应力梁的动力试验。试验结果表明：预应力梁的固有频率随着预应力的增加而增加，显然轴压模型不适于PSC梁的频率分析，通过分析影响频率变化的主要因素，并依据试验结果对PSC梁的动力有限元模型进行了修正。计算结果表明：该修正方法计算出梁的一阶频率的误差较小，2阶频率的误差稍大，但也可以反映频率随预应力改变的变化趋势。     

Development of floor slab for steel post-tensioned self-centering moment frames

A floor slab constructed in conventional moment-resisting frames (MRFs) limits opening of gaps at the beam-to-column interfaces, causing losses of self-centering capability and preventing its use in steel post-tensioned (PT) moment frames. This work presents two novel slab schemes to reduce the restraints on the seismic responses of a PT frame. The first scheme uses a slab in typical MRFs with a modification so that near the connection, the metal deck is discontinuous and the longitudinal bar in the deck is debonded from concrete to minimize slab restraints. The second scheme uses truss elements to connect the slab and beams in only one bay (rigid bay) of the PT frame for transferring inertial forces from the floor to the frame. The sliding device is provided at one end of floor beams transverse to the PT frame, where sliding of the slab is expected. The cyclic behaviors of the bare connection and the connection with the first slab scheme are also evaluated by testing four connections. Additionally, how the rigid bay affects the cyclic behavior of the frame, distribution of column shear, beam axial force variation, and gap opening response near the beam-to-column interface is evaluated by conducting frame subassembly tests. The test results demonstrate that (1) the PT frame with any of two slab schemes develops large deformation capacities with small residual deformations, and (2) the column shear and beam axial force can be estimated based on the proposed method.     

体外预应力加固简支梁和框架梁试验对比研究

通过一组体外预应力加固简支梁与框架梁的对比试验,验证了由于竖向构件侧向约束的影响,造成竖向构件剪力增大,横向水平构件有效预应力降低的理论。通过分析研究这种影响的程度与后果认为,工程施工框架、剪力墙等多、高层预应力混凝土结构中应考虑梁的次轴力,并提出如何增强竖向构件抗剪能力的建议。     

预应力混凝土转换层结构设计

本文总结了预应力混凝土梁式转换层抗裂能力强,挠度小,耐久性好;预应力桁架式转换层可避免内力集中于一根梁上造成强梁弱柱,从而提高结构的抗震性能;预应力厚板式转换层抗裂、抗冲击能力强等优点。介绍了预应力配置原则并列举了相应的工程实例,供设计者参考。本文对预应力混凝土转换层的设计具有指导意义。     

多楼层钢板剪力墙之耐震设计研究

现有钢板剪力墙耐震设计规范对于多楼层钢板剪力墙边界梁柱的容量设计并无清楚交代,本研究的目的在于研发方便且有效的多楼层钢板剪力墙的耐震分析与容量设计方法。探讨不同原理的钢板剪力墙底层边界柱容量设计法,研究如何避免底层柱顶塑性铰的产生,并以ABAQUS有限元模型证实所提设计方法可以有效地避免柱顶塑性铰的发生,而避免侧向变形集中在底层时的软弱层现象。本研究采用美国洛杉矶市反应谱分别设计了6层以及20层的钢板剪力墙建筑结构,并用结构非线性分析软件PISA3D建立双向板条模型进行非线性时程分析,依SAC计划中20组475年回归期的地震分析统计结果讨论钢板剪力墙结构在强烈地震下的反应。由构架动力分析反应和所估计的最大静态需求比较,可观察到钢板对边界柱的最大累积拉力的静态估计值会随着楼层位置越低时有越高估的趋向。此外,边界梁端的最大剪力在上下层钢板厚度相同处,静态估计值有严重低估的情形发生,因此会造成边界梁端的最大累积剪力静态估计值随着楼层位置越低时有越低估不保守的趋向。最后依时程分析结果给出不同楼层数的钢板剪力墙边界柱轴力需求的估算方式建议,依此建议可设计出安全且经济的边界柱。     

PC连续梁塑性设计的极限等效荷载平衡法

对于预应力混凝土连续梁的正截面承载力计算及内力重分布设计,探讨一种概念清楚、计算简捷的方法。提出了"极限等效荷载平衡"的概念,将预应力混凝土连续梁简化为承受轴向力和剩余使用荷载的普通钢筋混凝土梁。给出了极限承载力平衡法的极限承载力计算简图和计算公式。讨论了主弯矩、次弯矩、预应力轴力对极限承载力及塑性内力重分布的影响,对预应力混凝土连续梁内力重分布的试验数据进行了分析,并提出了内力重分布的弯矩调幅系数的建议值。