大跨度多次预应力钢穹网壳设计与拉监控

大跨度多次预应力钢穹网壳设计与拉监控
前言
大跨度多次预应力钢穹网壳是一种常见的结构形式，广泛应用于体
育馆、会展中心、机场航站楼等大型建筑中。

由于结构体积小、覆盖
面积大、重量轻等特点，这种结构形式逐渐受到设计师和建筑施工者
的青睐，但是在实际应用中，其设计与施工仍然存在很多技术难点。

本文将介绍大跨度多次预应力钢穹网壳的设计和拉监控。

设计
结构概述
大跨度多次预应力钢穹网壳主要由钢桁架、横向托架、顶撑杆、斜
拉索、预应力拉筋和钢网面板等构件组成。

其中，钢桁架是整个结构
的骨架，托架是支撑钢网的主要承载构件，顶撑杆用于抵抗侧向荷载，斜拉索用于增加结构的稳定性和强度，预应力拉筋用于增加结构的稳
定性和承载能力。

钢网面板则作为加强面板和外观形态的衬板。

设计原则
1.结构稳定性原则：大跨度多次预应力钢穹网壳结构稳定性
是设计中最重要的考虑因素之一，必须满足场地的重要性等级，
并应参照主管部门制定的相关规范和标准进行设计。

2.节约材料原则：大跨度多次预应力钢穹网壳的材料使用量
与结构承载力之间存在一定的平衡关系，因此设计应合理设置结构尺寸和形状，以达到节约材料的目的。

3.施工工艺原则：大跨度多次预应力钢穹网壳的施工工艺直
接影响结构的实际承载能力和稳定性，因此，设计时必须充分考虑施工工艺及其施工技术性，合理布置施工工具和设备，并配合施工作业进行设计。

设计流程
大跨度多次预应力钢穹网壳的设计流程包括结构初步设计、结构优化设计、结构完整度检验和结构图纸制作等步骤：
1.结构初步设计：根据场地条件确定结构布局、跨度、形状
等基本参数，确定钢桁架和托架的截面尺寸和材料，预应力拉筋和斜拉索的预应力等级，钢网面板的材料和厚度等重要参数。

2.结构优化设计：在满足结构稳定性和承载能力的基础上，
细化结构设计，减少结构材料使用量。

可采用计算机辅助优化设计或借助现有设计软件进行设计。

3.结构完整度检验：为了确保结构的完整度和连续性，需要
进行结构完整度检验。

检验内容主要包括钢桁架节点的计算、拉索和预应力拉筋的计算、托架与钢桁架的节点的计算及杆件的弯曲和剪力计算等项目。

4.结构图纸制作：根据设计方案，进行结构图纸的制作，包
括结构可行性图等。

拉监控
大跨度多次预应力钢穹网壳的拉监控是一项重要的工作，它能够及
时发现结构因外力或内力产生的变形和损伤等问题，并采取相应措施
进行处理和加固。

常用的拉监控措施包括：
1.利用位移传感器进行位移监测，及时发现结构变形和裂缝
等问题，采取措施进行加固或修复。

2.对横向拉索进行拉伸监测，检查预应力拉筋是否存在松动
或断裂等问题，及时进行加固或重置。

3.通过极限负荷试验进行结构变形和破坏测试，检查结构承
载能力和稳定性是否满足设计要求。

4.定期对结构进行视觉检查，发现结构损伤和异常情况及时
进行处理。

结语
大跨度多次预应力钢穹网壳是一项复杂的工程结构，其设计和施工
存在较大的困难和挑战。

本文介绍了大跨度多次预应力钢穹网壳的设
计和拉监控方法，希望能为相关工程师和从业者提供一些参考和帮助，为工程建设提供有力的支持和保障。