多层预应力井式梁结构中张拉顺序对预应力效应建立的影响.pdfVIP

多层预应力井式梁结构中 张拉顺序对预应力效应建立的影响 李伟兴熊学玉黄鼎业 (同济大学预应力研究所200092) 【羹蔓】本文以某游泳健身中心作为背景工程．分析了多层预应力井式粱结构中文叉粱系在张拉 阶段的相互影响，并讨论了麓工方案对双层单跨预应力框架和多层预应力井式粱结构中预应力效 应的髟晌．以此提出多层顼应力井式鬃结构设计和施工中应注意的一些问题． 【美麓词l瑗应力混凝土井武集结构张拉咂序预应力效应次内力 一、背景工程概况 本文以上海某游泳健身中心的双层大跨预应力混凝土井式粱结构作为研究的 背景工程．该工程位于上海市松江区，建筑面积5380m2，五层结构．其中半地下 平面、一层平面和二层平面仅有周边附房，均采用普通混凝土框架结构；三层楼面 范围内采用大跨预应力井字粱刚接框架结构，周边附房仍为普通混凝土框架结构。 G土址黜 l胖 ● 卜卜 -_吐 |田王田干 『： 弭 怍一 斗H+…十 -L_二 ％％州；印辨@。．札雄世 ，叫 I l I I I I IlL 图j并式架结构平面布置 2lO 三层楼面与屋面结构平面布置相似，其平面布置圈见圈1．预应力井式粱闻的次粱 截面均为250×500ram，周边框架柱的截面尺寸均为80Q×800mm，三层楼面的井 字粱截面双向均为450×1800ram，屋面井字粱截面双向均为450x1600mm，另外， 三层楼面有lOOmm厚的普通现浇钢筋混凝土板，而屋面为无板的井式粱交叉梁结 构．若无特殊说明，以下称三层为底层，屋面层为顶层。 二、平面内井式粱交叉粱系张拉顺序的影响分析 1、交叉粱系的相互作用对次弯矩的髟响 交叉粱系的共同作用使得井式粱结构有着优越的结构性能，同时也正是由于 交叉梁系的共同作用使得预应力井式梁结构中产生了较大的次内力。每一根预应力 粱的张拉总是受到其它粱的约束．这种约束作用将使该粱产生较大的次内力．有时 由此产生的次弯矩甚至比主弯矩还要太许多．例如同时配有直线筋和抛物线筋的预 应力梁．粱端的次弯矩往往比主弯矩大许多，并且在跨中该粱的次弯矩与主弯矩方 向相反，从而导致跨中的综合弯矩很小。 另一方面．张拉某一预应力粱的变形将会带动其它粱的变形，使其它粱产生 次弯矩．而且往往这种次弯矩与这些粱的主弩矩方向相同．从而增大了这些粱的综 合内力。也就是说，张拉本粱所产生的次弯矩与由其它梁张拉而产生的次弯矩方向 往往相反，对于粱的跨中而言正是由于张拉其它粱产生次弯矩的有利影响抵消了张 拉本巢时产生的次弯矩(与主弯矩方向相反)的不利影响，从而建立起较大的综合 弯矩．例如在上述背景工程中．张拉D轴粱时，在⑥轴粱中左截面处产生了 -988．2kN·rtl的次弯矩，是其主弯矩的24．1％．所以说，井式粱结构任一预应力粱 的预应力效应并不是张拉该粱就可以建立．而是通过张拉各根粱产生的次内力的叠 加建立的。 2、交叉架系相互作用对次扭矩的影响 由于空间交叉粱系在粱格相交结点处变形相互协调。某一个方向的粱会在节点 处抵抗与之相交的粱的弯曲转角变形，从而在该方向粱中产生扭矩。由于梁的预应 力筋是左右对称的，主扭矩为零，因此预应力作用在结构中产生的扭矩即为次扭矩。 对于与之相交的粱来说，在节点处不平衡的次扭矩相当于在其中间节点处施加的集 中次力矩，因此引起次弯矩图形在粱格交叉点处的突变；同样地由于次弯矩的存在， 2ll 次扭矩图形在粱格交叉点处也发生臭变，次扭矩和次弯矩在粱格间里直线型分布。 次扭矩的