探讨复杂结构的预应力优化设计.pdf

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1、探讨复杂结构的预应力优化设计■李远建[摘要]本文对复杂建筑结构的预应力优化设计进行了分定结构所组成，包括剪力墙、梁、曲柱、直柱及板析，并以某市大剧院预应力结构的优化设计为例，提出了等，并且建筑结构的布置和尺寸非常复杂。在结构预应力优化设计方案，表明该类复杂结构的预应力设计适设计中，侧墙位25m、长32m、厚度为60cm。为更用这种预应力优化设计方法。好地满足建筑管道的布置要求，沿墙长方向设有7道竖向间隔缝，整个墙体被分为8个薄壁墙肢。[关键词]建筑复杂结构预应力优化设计此外，为了保障大剧院的使用功能符合相关要图1调整力系Ⅰ求，使用了预应力混

2、凝土梁结构。由于剧院内大厅控制截面的应力在三种广义基本力作用之下近年来，随着建筑业的发展，建筑的结构设计的预应力梁跨度较大，跨度达到25m，因此决定着的调整量分别是：及结构形式已越来越多样化，尤其是一些大型建筑其设计荷载也较大。同时，为增强该大剧院结构的物的结构越来越复杂。在建筑设计中，对后张预应稳定性，前后剪力墙应与结构设计的止方预应力梁力超静定结构得到了广泛的应用。本文针对预应力现浇及其他结构体系相连。侧墙的薄壁墙肢由于受优化设计中的问题，提出了预应力筋的优化设计方到设计载荷的影响要承受较大的弯矩，该部位处于案，并结合了限元的设计算方法

3、与优化设计的方法，受压的偏心状态。可见，预应力的梁体设计的抗裂计算了其设计变量，使预应力设计达到了最佳。图2调整力系Ⅱ性要求的满足方式是预应力设计的关键。预应力的一、复杂建筑结构的预应力分析钢束在预应力合理、优化设计下可得到合理地配置，1.设计变量还要能使剪力墙所承受的巨大弯矩有所减小。根据建筑施工相关规范要求，预应力超静定结2.预应力优化设计构的配筋设计必须满足承载能力正常使用状态和极分析该大剧院的大厅预应力结构，实际结构是其限状态。在完成施工后，需分析和验算施工阶段的优化设计中所建立的空间三维的计算模型的有限元图3广义基本力预应力、承载

4、能力、抗裂能力及变形能力。往往在软件ANSYS所建立的结构，对于结构的各向受力主2.预应力超静定结构受力分析工程项目的分析过程中，主要通过钢结构的高垮比要通过该软件进行分析。计算表明，薄壁墙肢上端后张预应力混凝土的受力主要包括工作力系和对钢结构的变形进行控制。当预应力筋的数量无法的弯矩对预应力的设计有一定的控制作用。因此，调整力系这两种形式。通常混凝土结构会因工作力满足时，要达到施工设计的预应力要求，就必须通建筑的控制截面主要包括三个，即梁端截面、梁的系而受到破坏，而对于功作力系结构下的受力结构过增加非预应力钢筋来实现。对此，在初步设计建跨

5、中截面//薄壁墙肢上端截面。可通过调整力系得到改善，同时通过人为施加的力筑结构的预应力过程中，预应力配筋应将结构抗裂三、结语来调整其自身内力结构。由于预应力对结构的作用性能作为首要控制条件。一般要保证建筑结构的预综上所述，要想切实提高复杂建筑预应力的设也会受到预应力筋的张拉力形式及布束形式的影应力结构不能出现裂缝，可根据≤计算其正截计效果，仅靠常规的简化方法是难以解决的，必须响，对此，需要反复调整预应力筋的曲线几何位置。面抗裂性能。其中，预应力及设计荷载共同作用下要通过先进的预应力分析方法。对于复杂建筑结构同时，由于受到梁截面面积的限

6、制，会阻碍梁一端的控制截面抗裂验算边缘的混凝土法向应力以δ表的各部位，应辅以有限元计及相关软件计算进行预的锚具布置，故应布置梁下直线预应力筋。示，包括荷载短期效应组合控制设计与荷载长期应力的优化设计，这样才能使复杂建筑预应力的设在设计荷载确定之后，便固定了混凝土的工作效应组合控制设计。计效果得到切实提高，才能为建筑的设计施工创建力系。由于结构设计的要求，在一定范围内会使相在设计建筑结构的超静定预应力梁过程中，往一个合理的预应力设计方案。关建筑结构的设计参数受到限制，使预应力的设计往使用曲线和直接结合及曲线配筋的配镜方式。在参考文献达到合

7、理的调整力系，使所设计的各项参数达到实设计建筑结构的预应力过程中，预应力沿力筋是固[1]徐珊珊,王立朋.复杂结构的多学科优化设计际施工的相关要求。定的，预应力的损失在计算过程中并没有进行考虑。[A]//北京力学会第19届学术年会论文集[C].二、工程实例分析对此，将曲线预应力对结构作用等效按照等效荷载北京力学会,2013.1.工程概况的计算方式调整力系I的作用，将直线预应力对结[2]惠卓,秦卫红,沈磊,张家华.索穹顶结构新型设以某市一项标志性建筑——大剧院为例，该剧构的作用等效为调整力系Ⅱ的作用。其中M、Ⅳ及计方法研究[J].建筑结构学报,

8、2010(S1)：2院面积5.2万m，高度为50m，共十四层。地面十口乘以系数后的线性叠加这三种广义基本力可认为216-221.层，地下四层，场内具备多功能、综合性的附属结是各广