第1章 預(yù)加應(yīng)力體系的選擇
網(wǎng)殼的預(yù)加應(yīng)力體系包括布索方案、預(yù)應(yīng)力節(jié)點和預(yù)應(yīng)力拉索選型,在網(wǎng)殼中如何布索才能提高預(yù)應(yīng)力經(jīng)濟效益是關(guān)鍵問題。
布索的原則是:在預(yù)應(yīng)力的作用下，結(jié)構(gòu)具有最多數(shù)量的卸載桿,最少數(shù)量的增載桿和中性桿,以使網(wǎng)殼的卸載效應(yīng)大,從而收到明顯的效果。
網(wǎng)殼宜在下部殼外布索,其布索方案大致可分兩類(圖6.7-2):一類為殼邊緣布索—邊構(gòu)街外布索(A-A)、支座兩兩相間配索(B-B);另一類為殼中部布索—支座對角線配索(C-C)、對角線下?lián)问綒ね馀渌?D-D)。桿件卸載效應(yīng)和節(jié)點反拱度效應(yīng)分析結(jié)果顯示,中部布索方案的矢高大,易獲較大的反力矩,因而卸載與反拱度效應(yīng)均比邊緣布索方案明顯。由于建筑要布設(shè)吊頂,不容預(yù)加應(yīng)力體系結(jié)構(gòu)外露,故正式施工圖設(shè)計采用殼外下?lián)问街笔渌鞯倪吘壊妓鞣桨福ˋ-A)。該預(yù)加應(yīng)力體系方案與網(wǎng)殼的邊緣構(gòu)件和殼面構(gòu)件合二為一,僅需加大截面尺寸,以簡化構(gòu)造。下?lián)卫鳛楦邚婁摻g線,通過間M錨具錨于預(yù)應(yīng)力節(jié)點,考慮到平面外的穩(wěn)定性,特于側(cè)向加桿扶持。
為改善布索方案A-A矢高小的不利受力情況,在八條邊下設(shè)置了32根向上的撐桿,它能產(chǎn)生很大的上抬力,以彌補其卸載與反拱度效應(yīng)差的不足。
第2章 預(yù)應(yīng)力全過程計算原理及靜力分析
預(yù)應(yīng)力網(wǎng)殼全過程計算,實際上就是加載順序在網(wǎng)殼計算上的反映。該屋蓋工程根據(jù)荷載的可分性、施工設(shè)備及工藝的可行性,在簡化構(gòu)造的情況下,為最大限度提高結(jié)構(gòu)承載能力,節(jié)約鋼材、降低造價,在征求施工單位意見后,決定采用以高強鋼絞線為預(yù)應(yīng)力拉桿的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)五階段設(shè)計。即“受載—張拉一受載一張拉一受載"的加載順序。首先,網(wǎng)殼拼裝就位后,加上約半數(shù)的屋面板重,使桿件處于受載狀態(tài),第一次利用荷載作用下桿件的允許承載能力;其次,張拉鋼索,大致按荷載比例確定初始預(yù)加力值,對整個網(wǎng)殼相當大部分的桿件施加預(yù)應(yīng)力至其反向允許承載力的極限;再第二次加上首批余下的全部殼板重量,第二次利用荷載下桿件的允許承載能力;然后第二次張拉鋼索達總預(yù)加力控制值,這時,網(wǎng)殼又有相當大部分桿件達到其反向允許承載力的極限;最后第三次將屋面構(gòu)造、室內(nèi)吊頂、燈光、馬道、水電管線等全部荷載加上,從而使網(wǎng)殼桿件的承載能力達到設(shè)計值,第三次利用桿件的允許承載能力。分析中,每當全部荷載工況計算完畢,都要根據(jù)內(nèi)力組合結(jié)果,調(diào)整桿件截面,再進行下一輪計算,并需復(fù)檢惡劣工況,再調(diào)桿件截面至滿足設(shè)計要求。
預(yù)加力值的選擇包括預(yù)加力值的初始值和最終控制值的確定,兩次預(yù)加力幅值變化及其引起不同的桿件內(nèi)力和經(jīng)濟效益等,問題比較復(fù)雜。預(yù)應(yīng)力值不是越大越好,而是要根據(jù)工程具體情況,調(diào)整至變形適度、桿力不能過大、桿件理論重量最輕的最佳狀態(tài),這主要通過不同方案反復(fù)試算后優(yōu)選確定。本工程預(yù)加力值的初始值和最終控制值分別取450kN和250kN較為合適。按空桁法專用程序分析其內(nèi)力分布規(guī)律,理論分析與模型實測結(jié)果比較吻合。
