鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用論文
【摘 要】鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)以其眾多優(yōu)勢在建筑工程中倍受青睞。鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)類型眾多，且特性鮮明，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)把握其特性，對(duì)其進(jìn)行合理利用，以發(fā)揮工程效益。本文主要分析鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)例分析其具體應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)；特點(diǎn)；應(yīng)用
引言
近年來，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑工程中得到廣泛應(yīng)用，與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)相比，其在提高建筑結(jié)構(gòu)承載力、增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系等方面發(fā)揮著巨大作用。經(jīng)過多年的發(fā)展創(chuàng)新，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍幾乎已覆蓋了全部鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，在很大程度了促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
1 預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀
預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)類型眾多，按照按結(jié)構(gòu)受力體系來分，可分為平面預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)和空間預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)。平面預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)主要適用于預(yù)應(yīng)力軸向受力鋼構(gòu)件，例如：預(yù)應(yīng)力支撐、預(yù)應(yīng)力柱等；預(yù)應(yīng)力受彎鋼構(gòu)件，如：預(yù)應(yīng)力實(shí)腹梁、預(yù)應(yīng)力鋼桁架；平面索拱結(jié)構(gòu)、索桁結(jié)構(gòu)、張弦梁，如張弦桁架；平面吊掛及斜拉結(jié)構(gòu)等�？臻g預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)則在預(yù)應(yīng)力網(wǎng)架、預(yù)應(yīng)力網(wǎng)殼、空間張弦梁（張弦桁架）、正交（或斜交）索拱結(jié)構(gòu)等方面比較適用。隨著我國的建筑行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)也表現(xiàn)出其極大的實(shí)用性，如：對(duì)于需要大跨度及大體量無阻擋空間（體育館、歌舞劇院等）皆應(yīng)用預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)來提高其穩(wěn)定性和承載力。
2 鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點(diǎn)
2.1 耐火性差
對(duì)于預(yù)應(yīng)力的鋼結(jié)構(gòu)來說，溫度到達(dá)300℃左右會(huì)出現(xiàn)由徐變現(xiàn)象，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，例如：造成預(yù)應(yīng)力松弛的問題，進(jìn)而引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力重新分布，對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)造成破壞，且隨著預(yù)應(yīng)力的增大，其耐火性越來越差。因此，在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)，應(yīng)充分考慮其防火設(shè)計(jì)，根據(jù)工程防火等級(jí)制定嚴(yán)格的設(shè)計(jì)方案，以減少這種不利影響。但是目前對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)耐火問題的研究幾乎空白，因此，這一特性在一定程度上限制了其發(fā)展。
2.2 形成新的結(jié)構(gòu)體系
鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的一大特點(diǎn)是可以構(gòu)成新的結(jié)構(gòu)體系，具有比較廣泛的適用性，例如索穹頂結(jié)構(gòu)，如果沒有預(yù)應(yīng)力技術(shù)，就沒有索穹頂結(jié)構(gòu)，另外預(yù)應(yīng)力技術(shù)還可以作為預(yù)制構(gòu)件（單元桿件和組合結(jié)構(gòu)）裝備的手段，從而形成一種新型的結(jié)構(gòu)，如弓式預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，還有采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)后，可以組成一種雜交的空間結(jié)構(gòu)，或者可構(gòu)成一種全新的'空間結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的用鋼指標(biāo)比原結(jié)構(gòu)或一般結(jié)構(gòu)可大幅度的降低，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 監(jiān)控和索張拉
首先，預(yù)應(yīng)力施加完成前結(jié)構(gòu)尚未成形時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)整體剛度較差，因此一般都會(huì)邊施加預(yù)應(yīng)力邊用有限元軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)算，同時(shí)進(jìn)行張拉力和位移的監(jiān)測，以確保鋼結(jié)構(gòu)順利的建成。其次，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工會(huì)有階段性，可以是嵌套形式；另外還需要確定一個(gè)形狀控制為索張拉目標(biāo)，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)時(shí)的索力為目標(biāo)控制索力，在實(shí)際應(yīng)用中，必須使用少數(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)目標(biāo)控制索力，以降低成本。
3 剛結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用――以某圖書館為例
3.1 工程概況
某體育館在建設(shè)中應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，其概況如下：整個(gè)體育館為五層結(jié)構(gòu)，地上四層、地下一層，主要由比賽區(qū)，熱身區(qū)，外圍附屬用房，地下車庫這四個(gè)分區(qū)組成。熱身區(qū)以及賽區(qū)的屋頂構(gòu)成一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)整體，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋為單曲面、其形式為雙向張弦桁架鋼結(jié)構(gòu)，上弦為平面桁架，且其正交正放，下弦形成雙向張拉索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
3.2 設(shè)計(jì)方案
圖1 張弦桁架軸測圖
3.3 鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
3.3.1 預(yù)應(yīng)力索張拉
3.3.2 預(yù)應(yīng)力監(jiān)測
在張拉中，鋼結(jié)構(gòu)屋架向上拱起，在張拉完成后，屋蓋與支撐塔架脫離，完成卸載的過程。屋蓋中心起拱采用吊線墜與全站儀兩種監(jiān)測方式，屋蓋中心起拱設(shè)計(jì)理論計(jì)算值為177mm，實(shí)測為159mm，偏差18mm。按設(shè)計(jì)計(jì)算，若起拱值達(dá)到理論計(jì)算值的50%（即89mm），在屋面全負(fù)荷狀態(tài)下仍可滿足承載力和正常使用要求，因此，起拱159mm與設(shè)計(jì)理論值177mm吻合較好，完全滿足設(shè)計(jì)要求。
4 結(jié)束語
在建筑工程中，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展為比較成熟的一項(xiàng)施工技術(shù)，今后在不斷的發(fā)展中，還將繼續(xù)完善。眾多工程實(shí)踐說明，預(yù)應(yīng)力技術(shù)以種種優(yōu)勢，在鋼結(jié)構(gòu)中有著強(qiáng)大的生命力和競爭力，今后應(yīng)不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，充分發(fā)揮其優(yōu)勢和作用。
【鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用論文】相關(guān)文章：
1.鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)的技術(shù)應(yīng)用研究解析
2.冶金廠房鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)論文
3.試論鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用論文
4.高層建筑施工的技術(shù)特點(diǎn)及技術(shù)分析
5.鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接工藝技術(shù)論文