大型预制预应力混凝土空间结构施工技术研究

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发布时间：2022-06-22

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[提要] 通过上海旗忠网球中心预制预应力混凝土看台空间结构1:15缩尺模型的施工全过程测试与有限元
模拟分析,对该结构的施工关键技术进行了系统的试验与理论研究。研究表明,所采用的预制预应力混凝土
空间结构施工技术是合理的；预制试件时须重视预应力筋孔道的定位及张拉端和固定端的混凝土浇筑质量，
并保证有足够的张拉空间；应采用对称张拉的预应力施工方案,结构受力均匀,易满足设计和施工要求;按照
建议的施工技术所建造的预制预应力混凝土空间结构具有良好的整体性能。
[关键词] 预制预应力混凝土空间结构施工技术试验有限元分析
Study on Construction Technology of Large Precast Prestressed Concrete Space Structure/Xue Weichen，Xu
Zhuangtao, Jiang Dongsheng, Chen Yiyi ( Department of Building Engineering, Tongji Univ.,Shanghai 200092，China)
Abstract：Based on full-muge test and FEM anulysis on the construction of a model stnucture, which simulates the stand
structure of Shanghai Qizhong tennis in the proportion of 1 : 15， the experimental and theoretical studies on key oonstruction
techniques of the structure are carried out. The results indicate that the construction techniques applied in the structure are
rational; the exact orientation of the prestressed tendon ducts and the good casting quality of concrete in the
anchoring zone ahould be ensured; the distributions of stresses in the structure are of unifomity and the requir
and constnuction could easily be satiafied when the tendons are stretched symmetrically; the precast prestressed ooncrete
spacial structure,which is constructed by using the techniques studied,has better performance.
Keywords:precast prestressed concrete；Bpacial structure；construction technique；test；FEM analysis
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引言
照片。每根预制斜梁均由径向主梁和4根环梁组成,其
上海旗忠网球中心是亚洲最大的网球场,主体结
中环梁2,3和4由上下两部分组成(图2)。
构包括混凝土看台与其上安装的、由 8 片巨型叶片组
环空
成的全开启式钢屋盖两部分。作为看台结构方案之一
的预制预应力混凝土空间结构由 64 根预制斜梁通过
FES-
张拉环向和径向预应力形成空间受力体系。圆环型看
经向主要
台结构直径120m,高24m。钢屋盖重4000t。
预制预应力混凝土结构外形美观、构件质量优良、
耐久性好、便于工业化生产、施工周期短以及经济性好
图1整体模型
图2 单根预制斜梁
等优点[1-]。国内外对预制预应力混凝土体系的研究
各环梁分别布置2圈由8根预应力筋前后搭接形
还较少,已有的研究主要集中在IMS整体预应力装配
成的封闭环形预应力筋，径向主梁内上下侧各布置1
式板柱体系、预应力装配式板柱节点[6] 装配式无粘结
根径向预应力筋。64 根预制斜梁按环向预应力筋孔
预应力混凝土盖梁[7]等方面,对于大型预制预应力混
道位置的不同分为4种：PCI（8根),PC2（8根）,PC3(8
凝土空间结构研究应用,国内外也较少见。鉴于此,进
根）和PC4（40根）。其中，环向预应力筋张拉端在环梁
行了上海旗忠网球中心预制预应力混凝土空间看台结
PC1上,环向预应力筋搭接段在环梁 PC2 上,环向预应
构模型的施工全过程测试与有限元模拟分析，提出了
力筋固定端在环梁PC3上,环向预应力筋标准段在环
大型预制预应力混凝土空间结构的施工建议。
梁PC4上。图3,4分别为斜梁和模型立面示意图。
1 模型结构简介
2 施工全过程关键技术研究
空间看台结构模型与原型的几何相似比为1:15,
模型结构主要施工过程包括：斜梁预制→预制斜
模型结构由64根预制斜梁组成,各预制斜梁在环向和
径向预应力作用下形成整体结构。图 1 为整体模型
*上海市重点工程科研项目。