古建筑平移托换结构安全储备分析

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1、38低温建筑技术2015年第3期(总第201期)DOI：10．13905／j．cnki．awjz．2015．03．016古建筑平移托换结构安全储备分析任文(天津大学建筑工程学院。关津3O0072)【摘要】在采用建筑物整体平移技术对古建筑进行平移保护时，托换结构的承载力安全储备系数对上部结构在超载情况下的安全影响很大。文中以某古塔平移工程为例，采用有限元软件ANSYS对平移中托换结构的承载力安全储备进行了分析。根据有限元计算结果，托换结构具有足够的安全储备，可以保证上部结构在平移中的安全。【关键词】古建筑；托换结构；安全储备系数【中图分类号】TU

2、746．4B【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)03—0038—02SAFETYDEGREEANALYSISONUNDERPNINGSTRUCTURElNTHEMoVEMENToFANCIENTBUILDINGRENWen(SchoolofCivilEngi．，TianjinUniv．，Tianjin300072，China)Abstract：Ancientbuildingisprotectedbythebuildingmonolithicmovement，thesafetyoftheupperbuildingiseffe

3、ctedbythesafetystoragecoeficientoftheunderpinningstructure．Inthispaper，thesafetydegreeoftheunderpinningstructureisanalyzedwiththeANSYS．Accordingtothecalculationresult，thesafetystorageoftheunderpinningstructureisenoughfortheengineer，andthesafetyoftheupperbuild—inginmovementca

4、nbeguaranteed．Keywords：ancientbuilding；underpinningstructure；safetystoragecoeficient随着城市的开发和改造，许多古建筑面临着拆除筏板基础三部分，其中TL1为预应力托换梁，TL2和重建的危险。古建筑具有很高的文物价值，为对其进TL3为非预应力托换梁。行保护，可以采用建筑物整体移位技术对古建筑进行平移。古建筑平移过程中，托换结构作为承受上部结构荷载并将荷载传递到下部轨道基础的转换结构，其受力和变形对上部结构在平移过程中的安全影响很大。目前国内对于古塔整体平移的托换结构

5、的力学研究较少，文中以某古塔平移工程为例，对平移工程中托换结构的安全储备进行了分析。根据有限元计算结果，验证了托换结构的工程安全性要求。计算不同托换梁高下托换结构的允许承载力，为以后类似平移工程托换结构托换梁高的选取提出了建议。图1托换结构平面1工程概况某古塔位于河道附近，由于河流需要治理，需对2托换结构有限元模型古塔进行保护，将古塔向东北方向平移120m。实际工程托换结构中，预应力托换梁采用C40混古塔为7层六边形，砖木混合结构，底层占地面积凝土，抗压强度为26．8MPa，弹性模量为3．25GPa。非约20m，高约22m，塔基用青砖砌筑，外围

6、用青条石包预应力托换梁采用C30混凝土，抗压强度采用砌一圈。本次平移塔体自身重量约310t，托换底座重20．1MPa，弹性模量3GPa。钢筋采用HRB400钢筋，屈量310t，平移总重量共约620t。托换结构平面如图1。服强度实测值为465MPa。混凝土本构关系采用《混托换结构分为预应力托换梁、非预应力托换梁和凝土结构设计规范》附录c建议的本构关系，钢筋采39用双折线本构关系。过在有限元模型加载面上逐级增加荷载，直到托换结预应力钢绞线张拉控制应力为1395MPa，考虑预构预应力托换梁开裂。为保证托换结构在平移过程应力的摩擦损失、钢筋松弛损失和混

7、凝土的收中不发生开裂，托换结构开裂前安全储备系数：缩徐变损失Or⋯最终预应力筋的实际预应力『，PK为843blPa。式中，K为托换结构开裂前安全储备；P为托换采用ANSYS软件建立托换结构的实体模型j，建结构开裂荷载；P为托换结构施工阶段荷载。模选用单元类型为solid65单元、link8单元和solid45单元。主要研究对象为下部托换结构，只建立托换结3计算结果和分析构的实体有限元模型，上部塔体简化为均布荷载施加在计算过程中当荷载施加到475．01×10blPa时，预应力托换梁跨中最大拉应力达到混凝土抗拉强在托换结构上。有限元模型中预应力梁、

8、非预应力梁和托换底座筏板混凝土均采用solid65单元用来模拟，度2．39MPa，当再施加下一荷载子步时，托换结构预应钢筋混凝土采用整体式模型，非预应