钢结构预应力施工的发展与创新

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1、万方数据2002年11月施工技术篁!!童篁!!丝!!!竺!!!!!竺!!!!竺!!!钢结构预应力施工的发展与创新杨宗放，郭正兴(东南大学土木工程学院，江苏南京210096)[摘要]近几年来，现代预应力技术与钢结构相结合，创造出多种空间钢结构新形式和新体系。其中，施加预应力方式、预应力钢索与锚固体系、预应力张拉设备等都得到发展与创新。e关键词1钢结构；预应力拉索；锚固体系；张拉设备；发展【中圈分类号]TU75811；Tu7571【文献标识码]A【文章编号]1002—8498(2002)11-0001-0

2、3DevelopmentandInnovationinConstructionofPrestressedSteelStructureYANGZong—fang，GUOZheng—xing(CollegeofCivilEngmeenw，SoutheastUniversity，Nanjing，Jiangsu210096，China)Abstract：ThecombinationofmodernpreshmsstechnologyandsteelstiⅢeturehasbrml曲taboutmanyHews

3、teelstructuresystemsinreeentyearsTherearegreatdevelopmentandinnovationinmethodofstretching，anchoragesystem，prestressingcable，stretchingequipmentandsoon．Keywords：steelstialeture；prestressingcable；anchoragesystem；stretchingequipment；development加世纪90年代以后，我

4、国大跨度公共建筑兴建较多，预应力技术在钢结构中得到新的应用，创造出多种空问钢结构新体系，如预应力网架与网壳、索网、索膜、索桁架、斜拉体系等，充分发挥预应力索作为受拉杆件的强度潜力，结构轻盈，时代感强。预应力施工技术也在上述钢结构中得到发展与创新。1施加预应力方式1．1直接张拉方式采用张拉设备直接张拉预应力筋与拉索是最常用的张拉方式。几种典型的结构新体系如图1—4所示，结合钢索，锚具与张拉设备也得到了相应开发。3，lJl52恫绞线圈1首都国际机场中央大厅囊应力铜■架圈2中山大掌珠海校区风雨球场素拱站构I

5、髓水馆W柱主馆次桁槊f与而—HjJ。。。叫圈3京圳游泳院木馆多桅杆斜拉桁架噩蓝铸锕支座节龃田4广州■际盒晨中心张弦式钢桁槊蜃盖1．2整体下压方式利用屋盖桁架等整体下压在钢索上，使钢索受到横向压力而建立预应力的一种张拉方式。例如安徽体育馆(见图5)、上海杨浦体育馆、潮州体育馆等屋盖采用索桁架结构体系，利用钢桁架整体下压在悬索上，对悬索施加横向预应力，达到悬索支承桁架、桁架稳定悬索，形成空间索桁结构。浙江义乌体育馆看台挑篷(见图6)等利用谷索下压使膜材建立[收稿日期]2002-09．20【作者筒介】扬宗艟

6、(1929一)。男，浙扛黄岩人，东南大学土木工程学靛教授。南京匾■苍卫●210096，电话：(025)3793150万方数据2施工技术第31卷宰斗22Q业J：!学圈5安徽省体育馆素桁架屋盖结构田6浙江义乌体育场索膜篷盖预应力，也属于这种方式。1．3整体顶升方式利用支承柱等整体顶升索膜顶盖，使索膜受拉而建立预应力的一种张拉方式。例如深圳欢乐谷中心剧场索膜穹顶、秦皇岛体育馆双层索膜结构等。深圳欢乐谷中心剧场索膜穹顶(见图7)平面呈圆形，钢柱、钢拱架和外拉索的支座分别位于直径63m、86m和98m的同心圆上

7、。膜体内边缘依附在中心环上，外边缘连接在钢拱架上。整个体系由脊谷式膜单元组成，脊索和谷索相闻布置形成膜体的支撑和起伏。中环由15根吊索悬挂在柱顶，转换成30根外拉索拉向外锚座。该体系钢柱中节点是柱与脊索的连接点，创造性采用浮动环，使内外脊索自相平衡，柱不承受弯矩。利用柱脚处设置千斤顶顶升钢柱，对整个体系施加预应力。絮艄蛰6000【n509—1．69063000田7深圳欢乐答中心剧场素囊穹璜秦皇岛体育馆平面呈椭圆形，112mx98m(见图8)。两侧部分由钢桁架支承的压型钢板组成，中间部分采用立体格构式拱

8、和索膜组成。顶升格构式拱，使双层索膜同时施加预应力。1．4张拉成型方式通过张拉预应力筋，使整个屋盖结构起拱成型的一种方式。例如澳门机场飞机库、广州机场飞机库立体格构拱圈8不量岛体育馆等，这种施工方法无需起重设备，技术新颖，成本低。广州白云机场飞机库的屋盖跨度为50m(见图9)，采用预应力钢拱结构。该结构就地整体拼装后，利用每节下弦杆中部设置可伸缩的钢套管，在张拉过程中下弦杆缩短，腹杆产生转动而向上顶起。上弦杆弯曲变形，逐渐形成钢拱屋盖。柱脚一端固定，另一