通过一大跨度预应力拉索混凝土折梁 的有限元建模方法 ,分析了其结构的内力分布规律 ,通过对索 中施加不同的拉 力值得 出拉索拉力变化规律 ,最终确定了拉索 的拉力最优取值 。并对预应力拉索折梁节点处的 索头布置 、局部承压做法 以及对施工时的索体安装和张拉要点进行 了较详细的分析。 关键词 :大跨度 ;预应力拉索 ;有限元分析 ;安装 ;张拉 中 图分 类号 :TU378 文献 标识 码 :B 文章 编 号 :1000—4726(2014)01—0036—05 FINITE ELEM ENT ANALYSIS AND CONSTRUCTION oF A LoNG SPAN PRESTRESSED CABLE BRoKEN LINE CONCRETE BEAM HE Yu-long,LIU Hang。,YE Li-huan (1.BeijingResearchInstituteofConstructionEngineeringCo.,Ltd.,100039,Beijing,China; 2.ArchitecturalDesignInstituteofGeneral LogisticsDepartment(P.R.China),100036,Beijing,China) Abstract: This article describes the finite element modeling method of a large span prestressed cable broken line beam,analyzed the distribution ofinternalforce ofthe structure.The changing law is analyzed by applying different tension on the cable and the optimalValues of the tension cable are ultimately determined. Cablehead arrangementin thebroken linebeam jointsofprestressed cableand localbearingapproach was introduced in detail.And the cable installed and the tension ofcable wasdiscussed in detail. Key words:large span;prestressed cable;finite-elementanalysis;installation;tension 目前 ,体外预应力这一特种技术的应用越来越广 泛 ,体外预应力技术不仅可提高自身结构的刚度以及 抗裂性能 ,而且还可抵消上部结构荷载,从而达到减小 层高、增大结构跨度的目的。 一 般 ,预应力拉索在钢结构工程中运用较为广泛 , 在混凝土结构中运用较为少见。本文结合某一混凝土 框架一剪力墙结构 (结构采用体外预应力索平衡折线 拱结构的水平推力)对一大跨度预应力拉索混凝土折 梁结构进行了有限元分析 ,分析了结构的内力和变形 , 对不同索拉力情况下的内力进行了方案对比 ,最终确 定了索中拉力的最优值。并对其预应力拉索折梁 的节 点做 法 以及施 工要 点进 行 了较 详 细 的讨 论 1 工 程 概 况 某工程为多层钢筋混凝土框架一剪力墙结构 (图 1),地上4层 ,地下 1层 ,混凝土设计强度等级 为C30,主 体 结构4层屋面 为坡屋面 (④~⑩/⑥~①轴 ),屋面坡度 为22。,主梁为折梁 ,梁端部截面尺寸为400mmxl000 mm,跨 中截面尺寸 为400mmx900mm,主梁跨度 为14 In,墙体厚200mm。现4层结构作为大型宴会厅使用,要 收稿 日期 :2013—08—12 作者简 介 :贺 宇龙 (1986一),男 ,天 津人 ,工程 师 ,e—mail:121907636@qq co m . 求有较 大的使用面积和净空 ,宴会厅面积为14mxl6 In,层高5.9In。4层预应力结构平面布置见图1(a)。 2 体外预应力布置方案 由于折梁跨度较大 ,为14In,这种折线拱结构会对 4层墙体产生较大的水平作用 ,若不做加强措施可能会 导致墙体的破坏 。考虑到可能存在 的问题 ,故在主梁位 置布置预应力拉索结构 ,相 当于对梁端施加预压应力 , 以平衡屋盖所带来的水平推力。这样既可满足承载力 的要求 ,又可符合对净空的要求 。图1(b~d)为混凝土 折梁预应力布置方案 。 如图1所示 ,4层屋面梁为折梁 ,梁端部截面 中心位 置处布置直线形体外预应力拉索 ,每根拉索 由37 55平 行钢丝束外包双层PE组成 ,预 应力索的张拉端和锚 固端在 同一水平面 上 ,预 应力拉索线 形如图 1(b~d) 所 示 。预应力索中拉力的大小应根据坡屋顶对墙体的水 平作用确定 ,坡屋顶结构布置较复杂 ,对墙体的水平推 力用常规结构计算软件难以计算准确 ,为保证预应力 拉索的张拉效果 ,本文采用有限元分析软件ANSYS对 结构进行有限元建模分析 ,分析结构在不同索拉力情 况下的内力和变形,通过对比最终确定索 中拉力最 优 值 ,为施工提供保障。
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