预应力结构(钢结构)
什么是预应力结构？
什么是预应力结构？在现代建筑领域，预应力结构是一种广泛应用且具有重要意义的结构形式。
但对于大多数非专业人士来说，“预应力结构”这个概念可能还比较陌生。
那么，到底什么是预应力结构呢？简单来说，预应力结构就是在结构承受荷载之前，预先对其施加一定的压力，从而改善结构在使用过程中的性能。
想象一下，我们要建造一座桥梁，如果只是简单地用混凝土和钢材搭建起来，那么在车辆通行时，桥梁可能会因为承受的重量而产生较大的变形甚至裂缝。
但是，如果在建造桥梁之前，我们先对桥梁的某些部位施加一定的拉力或压力，让它在还没有承受实际荷载的时候就有了一定的“抵抗力”，那么在日后使用中，它就能更好地承受车辆和行人的重量，减少变形和损坏的可能性。
预应力结构的原理其实就像是我们在拉一根橡皮筋之前，先给它一个初始的拉伸力。
当我们松开手后，橡皮筋会有一个回缩的趋势，从而能够储存一定的能量。
预应力结构也是如此，通过预先施加的应力，使得结构在受到外部荷载时，能够更好地发挥其承载能力。
预应力结构主要有两种类型：先张法和后张法。
先张法是在浇筑混凝土之前，先将预应力筋张拉到设计应力，然后用夹具将其固定在台座或钢模上，接着浇筑混凝土。
待混凝土达到一定强度后，松开夹具，预应力筋就会因回缩而对混凝土施加压力，从而使混凝土获得预应力。
这种方法通常适用于生产预制构件，比如预应力空心板、预应力梁等。
后张法则是先浇筑混凝土构件，并在构件中预留孔道。
等混凝土达到规定强度后，将预应力筋穿入孔道，然后利用千斤顶等设备对预应力筋进行张拉，并用锚具将其锚固在构件端部。
最后，向预留孔道内压力灌注水泥浆，使预应力筋与混凝土牢固粘结在一起。
后张法在大跨度桥梁、高层建筑等大型结构中应用较多。
预应力结构具有许多显著的优点。
首先，它可以有效地提高结构的承载能力和抗裂性能。
由于预先施加了应力，结构在承受荷载时能够更好地抵抗裂缝的产生和扩展，从而延长结构的使用寿命。
其次，预应力结构能够减小结构的变形，提高结构的刚度。
预应力加固钢结构的理论分析与设计计算研究
四、结论与展望
四、结论与展望
通过对多次预应力钢结构的理论与试验研究，我们可以得出以下结论： 1、多次预应力钢结构在受到不同频率和幅度的反复荷载作用时，其结构响应 会有明显的差异。因此，在设计中需要考虑这些因素对结构安全性和耐久性的影 响。
四、结论与展望
2、材料性能参数对多次预应力钢结构的响应也有重要影响。因此，在选择材 料时需要考虑其弹性模量、屈服强度等因素。
二、多次预应力的理论分析
二、多次预应力的理论分析
在理论上，多次预应力钢结构可以看作是一种在反复荷载作用下的动态结构。 结构在受到初次加载后，会产生一定的初始预应力，这种预应力会随着时间的推 移而逐渐减小。然后，当结构再次受到加载时，预应力将重新产生，并影响结构 的响应。
二、多次预应力的理论分析
预应力钢结构的制作工艺
3、拼装：将加工好的钢结构框架进行拼装，形成完整的预应力钢结构。 4、吊装：将拼装好的预应力钢结构进行吊装就位，并进行必要的加固和连接。
预应力钢结构的施工管理
1、施工组织：合理安排施工计 划，确保施工进度和质量。
1、施工组织：合理安排施工计划，确保施工进度和质量。
2、施工流程：严格按照设计图纸和规范要求进行施工，确保每个环节的质量。 3、施工安全：采取有效的安全措施，确保施工人员的安全和设备的稳定运行。
预应力钢结构的制作工艺
预应力钢结构的制作工艺
预应力钢结构的制作工艺主要包括以下步骤： 1、材料选择：根据结构设计和使用要求，选择合适的预应力钢材，如高强度 钢丝、钢绞线或钢缆等。同时，还需选择合适的普通钢材组成结构框架。
预应力钢结构的制作工艺
2、加工制作：根据设计图纸，对普通钢材进行切割、弯曲、拼装等加工，形 成完整的钢结构框架。
预应力钢结构张拉控制应力的取值范围分析(Ⅱ)
[ Abstract ] In the point of prestress steel structures , the method to determinate the tension control stress (σ con ) is different from that of prestress concrete structures because there are so many factors that can influence the value ofσ con In this thesis , the author brought forward the principle to determinate the value of σ con , discussed the maximum and the minimum values of σ con considering the influences of outside2plate stabilizing of cables , curtaining of cables between nodes , fatigue life of cables , bending stress , stress corrosion and high temperature. [ Keywords ] Prestress steel structures ; Cable ; Tension control stress ; Outside 2plate stabilizing ; Curtaining of cables ; Fatigue life ; Bending stress ; Stress corrosion 4 预应力钢结构中 σcon 值的确定原则
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建筑结构设计：预应力加固钢结构施工工艺及步骤有哪些？
预应力加固钢结构方案可分为两种，一是直接粘贴法，将两端锚固并施加预应力后，通过胶粘剂粘贴在钢结构的表面；一般适用于构件表面较平整的拉杆，对构件或其局部进行加固；二是将束作为预应力拉索调整应力，一般适用于对整个结构进行整体加固。
选材：用于结构加固用碳纤维主要选用PAN基碳纤维，极限强度可达3500MPa，弹性模量约为2.35109MPa。
树脂体系采用环氧类材料。
设计：根据待修补结构的受力特点、传力路径和应力-应变场，确定布的用量、尺寸和铺设方向等。
纤维方向应尽量与损伤构件中最大受力方向保持一致。
如果损伤部位处于复杂应力状态，则纤维取向和铺层顺序应尽量与控制主应力方向一致。
嵌入式预应力张拉技术：钢结构加固的特殊性，需要一种简便的预应力施加方式，传统的预应力施加方式往往是先张拉后锚固，需要相对复杂的张拉机具，以及相应的反力装置。
在锚固的时候，预应力损失也比较大。
嵌入式预应力张拉技术，其特点就是先锚固后张拉，以构件本身和先前的锚固作为张拉受力装置，无需复杂的张拉机具。
嵌入式预应力张拉技术可分次施加预应力，可对粘结层产生挤压效应，提高粘贴的可靠性。
同时，因采用先锚固后张拉技术，预应力损失小，方法简便有效。
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大跨度预应力钢结构在体育馆工程中的应用.pptx
4.2.2预应力索张拉
按施工方案，张拉施工分3级由两端向中间双方向对称 施工。第一张拉至80%设计索力；第二次张拉100%设计 索力，并超张拉5%；第三级进行索力微调，调整到设计 值。分级张拉施工顺序如下图所示（第一级为1-7号图， 第二级为8-14号图，第三级根据监测情况对个别索调整。 ）
第一次张拉9,22，E,M轴线张拉到80%设计力，分别为 980.1060.1360.1360KN.
2.预应力技术于大跨度空间钢结构特色和优势
(1) 可以改变结构的受力状态，满足设计人员所要求的结构 刚度、内力分布和位移控制。
(2) 通过预应力技术可以构成新的结构体系和结构形态(形 式)，如索穹顶结构等。
(3) 预应力技术可以作为预制构件(单元杆件或组合构件)装 配的手段，从而形成一种新型的结构，如弓式预应力钢结 构。 (4) 采用预应力技术后，或可组成一种杂交的空间结构，或 可构成一种全新的空间结构，其结构的用钢指标比原结构 或一般结构可大幅度降低，具有明显的技术经济效益。
桁架预应力钢索采用挤包双护层大节距扭绞型缆索，定 位撑杆（撑杆为圆管，截面为219×12mm，最长为 9.248m）。上端与桁架结构的下弦采用万向球绞节点连接， 下端与索采用夹板节点连接，纵横向索穿过钢撑杆下端的 双向节点，形成双向张拉空间索网，索端与钢结构相连处 设计为铸钢节点。(图2.3.4)
4.2 钢结构预应力施工
4.2.1预应力索的安装
索的安装穿插在钢构件的安装过程中，索盘放置在结 构外地坪上，纵横向拉索使用捯链辅助牵引，随钢结构一 起滑移，但索不张拉，仅预紧。索规格主要有4 种:5×109,5×187,5×253,5×367.横向钢索预张力中间索 最大2000KN，端部索最小1100KN；纵向钢索预张力中间 索最大1600KN，端部索最小1300KN，张拉过程中，考虑 纵横向索相互影响和张拉先后顺序对索力影响，需超张拉， 横向双索最大张拉力达到2730KN,纵向单索最大张拉力达 到1850KN。
探究预应力钢结构的施工控制
廷塑整且探究预应力钢结构的施工控制高元田商兀出(南京金海设计工程有限公司结构专业，江苏南京210000)【擒要】预应力钢结构其实质是以少量高强度钢材代替—部分普通钢材并提高其他构件的承栽能力而取得显著经济效益。
目前我国钢结构在高耸结构中的应用非常广泛。
由于其良好的抗费陛能，渐渐成为超高层结构的主流。
[关键词]预应力钢结构；施工控制；方法在结构上施加荷载以前，对钢结构或构件用特定的方法预加初应力，其应力符号与荷载引起的应力符号相反；当施加荷载时，以保证结构的安全和正常使用。
结构或构件先抵消初应力，而目还应考虑预应力的作用，然后再按照—般受力情况工作的钢结构称为预应力钢结构。
预应力钢结构的主要特点在于：1)充分、反复地利用钢材弹性强度幅值，从而提高结构承载力。
非预应力结构承载从零应力开始达到材料设计强度f而终止受力，其承载力为N1：而预应力结构承载始自于效应力f01，其承载为N2及N3，显然N3>N2>N1：2)改善结构受力状态，节省钢材。
例如受弯构件中的部分弯矩可以施加预应力转换为轴拉力，将弯矩峰值M m ax降低为M’m ax％26shy，从而构件j彭i面可以缩小，刚氏用钢量。
3)提高结构刚度及稳定性，改善结构的各种属性。
预应力结构产生的结构变形常与荷载下的变形反向，因而结构刚度得以提高。
由于布索而改变结构边界条件，所以提高结构稳定性。
预应力可以调整结构循环应力特征而提高疲劳强度。
由于吲氏结构自重而减，J、地震荷载，提高其抗震性能等。
1预应力钢结构的施工流程某展览大厅是一个斜拉索和张弦桁架相结合的复杂空间预应力钢结构。
施工过程如下：a在地面抬模上拼装屋架的张弦桁架跨段：张拉下弦索，张弦梁跨中起拱到预定量。
b．起吊、安装张弦桁架跨段，二端电焊连结。
c张拉斜索，使屋架位移控制点起拱到预定量。
d拆除支撑，然后安装屋面板和设备。
2预应力钢燃的施正控制设计预应力钢结构的施工状态控制设计是指预先通过分析确定设计目标并制定张拉方案，张拉过程中对预应力钢结构施工状态进行实时识别，最终有目的地调整纠偏，从而使预应力钢结构施工收到有效地控制。
大跨度预应力钢结构设计中的相关问题
改善了单层网壳的稳 定性能，提高了单层 网壳的面外刚度，降 低对边界条件的要求； 与索穹顶结构相比， 降低设计和施工的难 度。
可采用整体牵引提升方法进行 安装，包括低空组装、空中牵 引提升和高空张拉成型三阶段。
鄂尔多斯伊金霍洛旗 索穹顶结构‒‒直径71.2m
两类结构比较
索穹顶整体牵引提升方法
低空组装、空中牵引提升、高空张拉成型
M T cos h 0.5 p lx x 2 T cos h M
由于张弦梁结构中通常只布置竖向撑杆，且拉 索不能承受剪力，因此整体剪力由拱的剪力和 索拉力及拱压力的竖向分量组成。
隔离体
模型1——曲梁
模型2中，由于拉索的存在，拱跨 中挠度和支座水平位移均远小于 模型1；模型1的曲梁轴力很小而 弯矩很大；模型2的拱轴力远大于 模型1，但跨中弯矩和剪力均较小。
预应力取值方法
索内张力表示为： T Te Tp Ta T0 Ta 结构自重引起的索拉力：Te M 0 / h
预应力钢结构的预应力损失一般为10%15%，则 T0 (1.1~1.15) Te 。 广州会展张弦梁单榀自重135t，跨度126.6m，跨中力臂 h 13m ，则
模型2 预应力态 410.4 138.6 200 工作态 250.9 96.7 344.2
拱下弦最大轴力 拱下弦最小轴力 索 拉 力
2. 斜撑杆的影响
模型1
模型2
模型3
模型 模型1 模型2 模型3 模型4 水平位移/mm 95.3 87.6 87.3 60.0 挠度/mm 125.9 111.8 111.6 83.1
——各撑杆受力相差不大，所起的弹性支撑作用大致相当，因此拱弯矩分布较 均匀;
预应力钢结构十问
预应力钢结构十问
预应力技术古已有之，乃先人藉此改善生活用具的性能、加固补强劳作工具的一种工艺。
譬如，撑起布伞可以防雨挡风，这时就引入了预应力；木桶套箍，可以耐久防漏，这时就引入了预应力。
但是，在现代钢结构工程中引入预应力，却是60年前的事情。
人们在钢结构设计、制造、施工、加固过程中，人为地在承重体系中引入与外荷载应力符号相反的预加应力以抵消荷载应力峰值，增强结构刚度及稳定性，改善结构其它属性以及利用预应力技术创建新体系的都可称之为预应力钢结构。
不论这类结构采用了任何材料的围护层，譬如，玻璃幕墙结构、膜结构等，都归属于预应力钢结构学科。
二、预应力钢结构有哪些优点？
预应力钢结构的主要优点有四个。
一是可以充分、反复地利用钢材弹性强度幅值，从而提高结构承载能力。
传统钢结构的承载力是从材料的零应力状态开始，逐渐加载而达到材料设计强度而终止受力的，其承载力即为结构承受各种荷载的总和。
而预应力钢结构承载力则始于预应力产生的负应力状态。
预应力钢结构受载后，材料经过负应力零应力正应力设计强度应力，达到结构的承载力终值。
所以，结构承载力提高部分是由材料从负应力至零应力这一阶段贡献的。
多次预应力钢结构具有多次从负应力至零应力的受载过程，因此，其能多次作出贡献，所以具有更大的承载能力。
二是可以改善结构受力状态，降低应力峰值。
譬如，受弯构件中的峰值。
预应力钢结构(详细完整版)
预应力钢结构一、总则(1)本方案适用于预应力钢结构的设计、制作、安装和使用，旨在确保结构的质量和安全。
(2)本方案应遵循国家相关标准和规范要求，如《钢结构设计规范》等。
(3)预应力钢结构的设计、制作、安装和使用应由具备相应资质和经验的专业团队完成。
二、设计要求(4)应力钢结构的设计应由专业工程师进行，包括以下要求：1．根据建筑类型、荷载要求和预应力方式，确定结构的布置、尺寸和预应力力度；2．确定结构的材料、截面形式和焊接方式等参数；3．考虑结构的施工性和维修便捷性。
三、制作要求(5)预应力钢结构的制作应符合以下要求：1．按照设计要求选择合适的钢材和预应力装置；2．进行钢材切割、焊接和热处理等工序；3．进行预应力张拉，控制预应力力度和变形。
四、安装要求(6)预应力钢结构的安装应符合以下要求：1．根据设计要求，确定结构的安装位置、支撑方式和连接方法；2．在安装过程中进行结构的调整和水平校正；3．对结构进行连接和固定，确保稳定性和承载能力。
五、监控与检测(7)完成预应力钢结构安装后，应进行监控与检测工作，包括以下要求：1．对结构的预应力力度进行在线监测，了解结构内部应力状态；2．进行结构位移和变形监测，了解其工作状态和变形情况；3．定期对结构进行检测，发现问题及时修复；4．编制监控与检测报告，并进行存档。
六、养护与维护(8)完成预应力钢结构安装后，应进行养护与维护工作，包括以下内容：1．定期检查结构的安全状况，发现问题及时修复；2．对结构进行防腐、防锈和防火处理；3．定期进行监控与检测；4．根据需要，对结构进行补充预应力或更换。
以上是一个详细完整版的预应力钢结构方案，其中包含了设计要求、制作要求、安装要求、监控与检测以及养护与维护等重要步骤。
在实施过程中应严格遵守相关的标准和规范，并由专业人员进行指导和监督。
具体的方案应根据实际工程情况和相关法规进行定制和调整。
预应力钢结构的制作需要高度的技术和专业性，通过预应力张拉可以提高结构的承载能力和稳定性，确保工程的安全可靠性。
预应力钢结构技术规程
预应力钢结构技术规程一、前言预应力钢结构是一种新型的建筑结构形式，具有轻质、高强、耐久等优点。
为了保证预应力钢结构的安全性和可靠性，制定本技术规程。
二、材料1. 钢材采用Q345B钢材，其强度不低于345MPa。
2. 预应力钢丝采用直径为5mm的预应力钢丝，其抗拉强度不低于1860MPa。
3. 粘结剂采用聚氨酯粘结剂，具有良好的粘结效果。
三、设计原则1. 结构设计要满足国家相关标准和规范要求。
2. 采用合理的受力方式和支座形式，保证结构稳定性。
3. 预应力布置要合理，保证受力均匀。
4. 满足耐久性要求，防止腐蚀等损坏。
四、施工工艺1. 制作预应力构件前，要进行预处理和清洁处理。
2. 钢筋加工时，要进行检查和测量，并记录相应数据。
3. 钢筋焊接时，必须符合相关规范要求，焊缝应平整、无裂缝。
4. 预应力钢丝的张拉要进行预处理，保证其性能稳定。
5. 粘结剂的使用要按照说明书要求进行，粘结层厚度不得超过规定范围。
6. 预应力钢筋的张拉要进行控制和监测，避免过度张拉造成结构损坏。
五、验收标准1. 结构尺寸和形状符合设计要求。
2. 钢材、预应力钢丝和粘结剂符合相关标准和规范要求。
3. 焊缝质量符合相关规范要求。
4. 钢筋张拉力和粘结层厚度符合设计要求。
5. 结构稳定性满足相关标准和规范要求。
六、安全措施1. 施工前必须检查设备和工具是否正常运转，保证施工安全性。
2. 施工现场必须设置警示标志，并配备安全防护用品。
3. 施工人员必须经过专业培训并持有相应证书。
七、维护保养1. 定期检查结构是否存在腐蚀等损坏情况，并进行相应维护保养。
2. 避免结构受到外力冲击和振动，防止结构损坏。
3. 避免化学物质和腐蚀性气体对结构造成影响。
八、总结预应力钢结构是一种新型的建筑结构形式，具有广阔的应用前景。
本技术规程旨在保证预应力钢结构的安全性和可靠性，为相关从业人员提供指导。
预应力钢结构技术讲座_7_1_预应力技术加固钢结构
预应力钢结构技术讲座(7-1)预应力技术加固钢结构陆赐麟(北京工业大学 北京 100022)TECHNIC AL LEC TURE OF PRESTRESSED STEEL CONSTRUCTION(7-1)STRENTHENING WITH PRESTRESSED TECHNOLOGY FOR STEEL STRUCTURELu Cilin(Civil Engineering College of Beijig Polytechnic University Beiji ng 100022)1 概 述预应力加固钢结构与预应力钢结构的发生和发展都始于二次大战后恢复生产与经济建设时期。
20世纪50年代英国曾有两座旧钢桥采用沿下弦外侧布置圆钢筋加固的方法迅速恢复交通(图1,图2)。
限于当时的条件,加固方案比较简陋(图3),但施工快捷,省工省料。
图1英国某加固钢桥之一图2 英国某加固钢桥之二 图3 加固钢桥拉杆锚头因荷载等级及生产工艺变更,需对服役结构进行补强和加固,其它如自然条件侵蚀,人为和意外伤害,工艺流程磨损以及原始设计及制造安装中错误等原因都可导致结构物的强度、刚度、稳度、抗蚀性、抗冻性、抗震性等任何一项或数项提出加固补强的要求。
预应力钢结构加固与预应力钢结构设计有着本质的差别。
前者是对服役钢结构的疵病、损伤和超负荷进行补强及改善,后者却是设计和创造新结构,新体系。
前者所处的条件和环境,加固的措施与方案等要比后者复杂和困难,加以世界经济恢复后钢铁产量的增长,人们对旧钢结构采用加固方案的兴趣远小于新建。
所以钢结构加固方面的研究、经验及实践较少。
目前加固钢结构方案基本分三类:(1)加大构件截面法;(2)改善结构计算图形法;(3)预应力技术加固法。
前两项为传统的加固手段,工程量大而繁杂,施工困难而工期长,补强的成本高、效果差。
后者则是改进了上述缺点,显示了简捷与效益。
因为加固工作都是在生产运转中的服役钢结构上进行的,根据生产情况及加固方案的选择可采用全荷载下、部分荷载下及全卸载下的三种加固状态。
预应力钢结构有哪些类型
预应力钢结构有哪些类型预应力钢结构的类型：从早期预应力吊车梁、撑杆梁的简单形式发展到目前张弦桁架、张弦穹顶、索弯顶、索膜结构、玻璃幕墙等现代结构，预应力钢结构种类繁多形式新颖，大致归纳为四类。
一是传统结构型。
在传统的钢结构体系上，布置索系施加预应力以改善应力状态、降低自重及成本。
譬如，预应力桁架、网架、网壳等。
像天津宁河体育馆、攀枝花市体育馆及北京奥运羽毛球馆的预应力网架、网壳屋盖。
目前，国内外的候机楼、会展中心均广泛地采用张弦立体桁架也归入此类。
另一种是工程中应用已久的悬索结构，譬如，北京工人体育馆、浙江人民体育馆等。
其结构由承重索与稳定索两组索系组成，施加预应力的目的不是降低与调整内力，而是赋予与保证结构刚度。
二是吊挂结构型。
结构由竖向支承体系（立柱、门架、拱架等）、吊索及屋盖三部分组成。
支承体系高出屋面，于其顶部下垂钢索吊挂屋盖。
对吊索施加预应力以调整屋盖内力，减小挠度并形成屋盖结构的弹性支点。
由于支承体系及吊索暴露于大气之中，直指蓝天所以又称暴露结构。
譬如，江西体育馆、北京朝阳体育馆、杭州黄龙体育场及长春体育场等。
三是整体张拉型。
属创新结构体系，跨度结构中摒弃了传统受弯构件，全部由受张索系及膜面和受压撑杆组成，其屋面结构极轻，设计构思新颖，是先进结构体系中的佼佼者，譬如，汉城及亚特兰大奥运主赛馆、慕尼黑奥运体育馆建筑群以及内蒙古自治区鄂尔多斯伊旗索穹顶体育中心。
四是张力金属膜型。
金属膜片固定于边缘构件之上，既可作为围护结构，又作为承重结构参与整体承受荷载。
或在张力态下，将膜片固定于骨架结构之上，形成空间块体结构，复盖跨度，两者都是在结构成型理论指导下诞生的预应力新型体系。
此类型已应用于1980年莫斯科奥运会的几个主赛场馆中，国内尚未建成此类结构体系。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
预应力钢结构
预应力钢结构关键信息项：1、预应力钢结构的设计规格与要求2、施工质量标准3、工程期限4、工程造价与支付方式5、违约责任与赔偿方式6、验收标准与流程7、保修期限与责任8、变更处理方式11 协议目的本协议旨在明确双方在预应力钢结构项目中的权利和义务，确保项目的顺利进行和质量保障。
111 项目概述对预应力钢结构项目的基本情况进行简要描述，包括项目的位置、规模、用途等。
12 预应力钢结构的设计121 设计方应具备的资质和经验，需提供相关证明文件。
122 设计方案应符合国家相关标准和规范，满足项目的功能和安全要求。
123 设计方应在规定时间内提交设计图纸和计算书，并经过审核批准。
13 施工质量标准131 施工过程应严格按照设计方案和施工规范进行，确保钢结构的强度、稳定性和耐久性。
132 所用材料应符合质量要求，具备合格证书和检验报告。
133 施工工艺应先进合理，保证施工质量的一致性和可靠性。
14 工程期限141 明确开工日期和竣工日期。
142 如因不可抗力等特殊原因导致工期延误，双方应协商解决。
143 制定工程进度计划，并定期进行检查和调整。
15 工程造价与支付方式151 详细列出工程造价的构成，包括材料、人工、设备等费用。
152 支付方式分为预付款、进度款和尾款，明确各阶段支付的比例和时间。
153 如有变更导致费用增加或减少，应及时调整支付金额。
16 违约责任与赔偿方式161 若一方违反协议条款，应承担相应的违约责任。
162 违约赔偿方式包括但不限于经济赔偿、工期顺延等。
163 对于因违约造成的损失，应进行合理评估和赔偿。
17 验收标准与流程171 制定详细的验收标准，包括外观、尺寸、性能等方面。
172 验收分为阶段性验收和竣工验收，明确各阶段的验收内容和责任。
173 验收不合格的，应限期整改，直至符合验收标准。
18 保修期限与责任181 规定保修期限，一般不少于一定的年限。
182 在保修期内，施工方应负责免费维修因施工质量问题导致的故障和损坏。
钢结构现场安装及索预应力张拉方案【图】
第一节钢结构现场安装及索预应力张拉方案第一小节脚手架及结构加固措施体育馆屋盖为单层网壳，其安装过程对支架的要求非常高，特别控制施工过程中结构的应力和变形是重点，同时保证在结构被支撑的情况下不影响环向索和径向拉杆的布索和张拉施工。
所以整个结构对脚手架的设计提出了较高的要求。
■ 1 一、脚手架设计的控制原则1、变形控制网壳结构施工过程中，脚手架承受承受整个结构的重量，由于结构为球冠体系，由此满堂架还承受一定的水平荷载，由此承重胎架属于复杂的受力体系。
脚手架在施工过程中的变形直接影响了网壳的安装精度，对预应力施工影响比较大。
因此操作架的设计要使得在施工荷载作用下的变形需满足规范和本工程技术条件的要求。
2、稳定性和刚度满足要求满堂架具有一定的高度，最高约28m高，在施工过程中需要严格保证其稳定。
3、沉降量控制满堂架在受力后产生的沉降量不应超过5mm。
4、满足预应力施工要求由于预应力施工在结构形成之后，且索穿行在结构于脚手架内部，脚手架的设计直接影响到预应力索的布索和张拉。
满足预应力施工要求是脚手架控制的重点和难点。
■ 2 二、满足预应力施工要求的二阶平台设计1、通过对上述情况的充分理解和对钢结构和预应力索施工方案的充分研究，我们提出了满足预应力施工要求的二阶平台设计思想。
即脚手架平台搭设分两阶段进行，第一阶段搭设平台控制在预应力索撑杆的下端节点以下约500mm的水平位置处，此步完成后形成一阶梯状台阶。
一阶平台搭设好后，开始铺设预应力索，将索卷用吊机吊至一阶平台上后，在撑杆垂直下方将环向索张开，形成圆形，搁置在满堂架上。
2、一阶平台搭设完成，开始搭设二阶平台，此时的二阶平台以一阶平台为基础，往上搭设，满足网壳安装要求。
3、考虑到环向索的张拉及撑杆的安装，在网壳结构安装完成后，需要设置一部分支撑支承整个结构，且支承应该不影响预应力索的张拉。
4、我们对施工过程的验算结果，对结构采取隔环设置支撑的方式能满足对结构支承的要求。
钢结构的发展——预应力钢结构
本文通过对 预应力 钢结 构的应 用、特点、 类型、经 济效 益 进行阐述，提出了尚待开发与研究 的领域，随 着科技进步， 工业发展，预应力钢结构学科将更加深入地发展和提高。 【 关键词】 ：钢结构；预应力钢结构 【 中图分类号】 ：TU 3 93 【 文献标识码】 ：B
预应力钢结构的类型
从力学特征上预 应力空 间钢 结构可 划分 为下 列基本 类 型： 传统型 在传统的空间 钢结构 体系 上采用 预应 力技 术，例如 在 平板网架或网壳中引 入预应 力以 改善 杆件内 力峰 值或提 高 刚度，如天津宁 河体育 馆；为进 一步 提高 经济 效益，可 采 用多次预应力技术，如攀枝花体育馆。 吊挂型 以斜拉索或直 索吊挂 传统 钢结构， 应用吊 点代 替支 点 以扩大室内无阻挡空间幅度，外露于 屋面之上的 承重结构， 类型多样，建筑造 型新 颖，如慕 尼黑奥 林匹 克公园 溜冰 馆 是大拱吊挂索网；江西体育馆是大拱吊挂网架。 整体张拉型 就是连续拉与 断续压 的构 思形成 的索 柱结 构. 早期 的 慕尼黑奥运会主赛场 馆，是外 平衡体 系；198 8 年 兴建的 汉 城奥运会主赛馆及 击剑 馆为整 体张 拉索穹 顶屋 盖，自重 仅
《四川建材》 20 0 6 年第 3 期 � 结构设计与研究应用
【文章编号】 ： 167 2 - 40 11 （200 6） 0 3 - 0 22 4 - 0 2
钢 结 构 的发 展 — — — 预 应 力 钢 结 构
冯昆荣， 肖伦斌
（ 四川绵阳职业பைடு நூலகம்术学院， 6210 0 0）
【摘 要】 ：目前 预应力 钢结构 发展迅 速，应 用广泛。 结构等体系采用预 应力 钢结构 ，将会 带来令 人满 意的效 果 和可观的经济效益。
浅谈预应力钢结构的施工特点与控制
浅谈预应力钢结构的施工特点与控制引言当前，随着我国社会经济以及科学技术水平的不断提高，建筑行业发展迅速。
其中，预应力钢结构凭借着其强度高、经济效益好等特点，在空间结构领域应用广泛，下文中即对该技术进行了具体的阐述。
1 预应力钢结构的原理及分类1.1预应力钢结构的原理预应力钢结构主要是在普通的钢结构中受力较大的部位施加预应力，其应力符号与荷载应力的符号相反，这就使得钢结构在承受一定的荷载时，结构的内力能够抵消部分应力，从而使得结构更加稳定，不易出现变形等现象。
1.2预应力钢结构的状态在进行预应力钢结构的施工时，主要可以将其分为三种状态：1.2.1零状态当预应力钢结构处于零状态，其仅仅是构件的集合体，并不具有预应力、外荷载以及自身的重力。
1.2.2初始状态当预应力钢结构施工张拉之后，其在预应力以及结构自重两者间处于一个平衡的状态，即初始状态。
在此状态中，并不需要考虑外部荷载，其索力以及几何形状为结构安装张拉时的索张拉力控制值以及位移监控值。
1.2.3工作状态当预应力钢结构投入使用之后，在被施加一定的外部荷载的情况下所处于的平衡状态即为工作状态。
一般情况下，外部荷载下的工作状态位移，设计单位应提供相应的说明。
2 预应力施工分析2.1工程概况下文主要以某体育馆的预应力钢结构施工为例，具体分析了其施工技术。
该体育馆的屋盖主要应用了弦支穹顶结构，球冠的直径为92m，由角度等分圆周的24根钢筋混凝土圆柱支撑。
利用ANSYS10.0对该工程建模，见图1。
图1有限元计算模型2.2预应力拉索张拉过程模拟本工程的预应力拉索张拉过程的模拟主要使用的是单元生死技术以及多时间步连续分析技术。
在进行模拟分析时，假设在施工过程中使用的是分批一次张拉，利用单元生死技术将索单元激活，再对其施以初始应变。
其后，使用多时间步连续分析法，前一步的分析作为后一步的基础，从而使得实际施工更加科学、合理。
2.3施工流程本工程的施工流程如下图所示。
钢结构施加预应力的方法有哪些
钢结构施加预应力的方法有哪些
一是钢索张拉法，在钢结构公司的结构体系中布置索系，通过千斤顶张拉索端，因而在结构中产生卸载应力而受益。
这是国内外应用广泛、技术成熟的一种工艺。
但索端须有锚头固定，增大材耗，除需要张力设备等外，还需要加大施工成本。
二是支座位移法，在连续梁、刚架和其它超静定结构中，人为地强迫支座位移（垂直或水平移位），改变支座设计位置，可调整内力，降低弯矩峰值，减小结构截面面积。
这种方法可节省钢索、锚头等附加材耗及张拉工艺，适用于地基基础较好的工程。
三是弹性变形法，钢材在弹性变形条件下，将组成结构的杆件和板件用焊接或螺栓连成整体。
在卸除强制外力后，结构内出现恢复力产生的有益预应力。
四是手工简易法，用于中、小跨钢结构设计工程中施加张力不大的情况下。
譬如，依靠拧紧螺母张拉拉杆，用正反扣螺栓横向推拉拉索产生张力等。
此法工艺简易可行，便于推广，适用于缺少机械设备的广大地区。
浅谈预应力钢结构的施工特点与控制
浅谈预应力钢结构的施工特点与控制预应力钢结构是一种新型结构体系，它是通过预先施加预应力力量，使钢结构在受荷时具有更好的承载能力和更高的稳定性。
但是，预应力钢结构的施工过程并不简单。
本文将就预应力钢结构的施工特点及其控制问题做简要讲述。
一、施工特点1. 施工难度大：相对于传统的钢结构施工而言，预应力钢结构的施工难度要大很多。
预应力高强钢丝的匹配、锚固、抗锯齿、拉伸调整等都需要高度的精准度和严密的施工工艺。
2. 规划设计要求高：预应力钢结构相对于传统的钢结构，更加重视设计规划，需要在构件和结构的匹配性上有更高的要求，同时，还要考虑预应力钢材的使用要求，满足强度、稳定性等方面的要求。
3. 质量控制要求严格：施工前需要对降温裂缝、钢锈、拼装问题等进行考虑，同时，在施工过程中，对于钢材的工艺、生产、运输和安装等环节都需要精细的把控，确保施工的质量。
4. 施工资源要求高：预应力钢结构的施工需要大量人力、物力、财力等各方面资源的投入，比传统钢结构施工更加繁琐和耗时。
二、控制问题1. 施工管理：对人员的管理、机械的管理、施工过程的管理以及物料的管理都需要精细的处理，避免由于操作人员不当、设备不良等问题造成的钢结构安全事故。
2. 施工工艺控制：该环节需要重视预应力钢材的预埋位置、长度、张拉过程控制、图片个数及伸拉量的控制等，确保施工符合规范，并有效地避免疏漏和差错。
3. 材料及产品的质量控制：对于预应力钢材和构件的质量进行严格把控，特别是预应力钢材的使用要求，需要满足强度、稳定性等要求，能够承受日常使用中的各种荷载和环境作用。
4. 安全问题控制：预应力钢结构施工环节存在危险性，特别是人员、机械设备等方面容易造成安全隐患，针对此类情况，需要采取适当的安全措施，确保施工过程中人员不生命安全。
总的来说，预应力钢结构的施工需要有前所未有的规划、技术、质量、安全等各方面的控制特点，其工程建设中的成功是需要从多方面入手的。
我们相信，只要正确处理好相关问题，就一定能够实现预应力钢结构施工过程的精准操作，为人类的城市建设、社会发展和技术进步做出贡献。
预应力结构(钢结构)
目前世界上建成最具有代表性的就是美国分别1990年、1992年建成的圣彼得 斯堡的太阳海岸棒球体育馆穹顶直径210m，亚特兰大的奥运会足球体育馆 为椭圆形平面240×193m。经结构分析该结构的计算跨度可以达到400m。 目前国内索穹顶结构应用仍为空白，但经过多年的研究，我们对重要的关键 技术已经掌握，有待近期在国内工程中应用。
Levy型索穹顶
Levy型索穹顶
Geiger型索穹顶
3.1.4 吊挂结构 吊挂结构是以只能受拉的索作为基本承重构件，并将拉索按照一定规 律布置所构成的一类结构体系。该体系通称为用高强钢索吊挂屋盖的 承重结构体系。是在斜拉桥型式引入建筑结构后，又在“暴露结构 “潮流中发展起来的有高耸于屋面之上的结构与索系，造型奇异，挺 拔刚劲。 吊挂结构由支撑结构、屋盖结构及吊索三部分组成。支撑结构主要型 式有立柱、钢架、拱架或悬索。吊索分斜向与直向两类，索段内不直 接承受荷载，故呈直线或折线状。吊索一端挂于支撑结构上，另一端 与屋盖结构相连，形成弹性支点，减小其跨度及挠度。被吊挂的屋盖 结构常有网架、网壳、立体桁架、折板结构及索网等，形式多样。
3.1预应力钢结构分类 3.1.1张弦梁结构
张弦梁结构（Beam String structure，简称BBS）是近二十余年来发展起来 的一种新型的大跨度预应力钢结构。张弦梁结构是由“将弦进行张拉，与 梁组合”这一基本形式而得名。它由弦、撑杆和梁组合而成的新型自平衡 体系，如图6-4-1、6-4-2所示。结构是由刚度较大的压弯构件，又称刚性构 件，刚性构件通常为梁、拱、桁架、网壳等多种形式。弦是柔性的引入预 应力的索或拉杆。撑杆是连接上部刚性梁构件与下部柔性索的传力载体， 一般采用钢管构件。通过对柔性构件施加拉力，使相互连接的构件成为具 有整体刚度的结构。弦的预应力使结构产生反挠度，故结构在荷载作用下 的最终挠度减小；撑杆对抗弯受压构件提供弹性支撑，改善后者的受力性 能；若压弯构件取为拱时，由弦承受拱的水平推力，减轻拱对支座产生的 负担。由于综合应用了刚性构件抗弯刚度高和柔性构件抗拉强度高的优点， 张弦梁结构可以做到结构自重相对较轻，体系的刚度和形状稳定性相对较 大，因而张弦梁结构可以使压弯构件和抗拉构件取长补短，协同工作，跨 越很大的空间，具有良好应用价值和前景的新型结构形式。
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斜向吊挂结构ຫໍສະໝຸດ 竖向吊挂结构放射状形式
竖琴式形式
扇式形式
星式形式
3.1.5 拉索拱结构 作为一种建筑与美学和谐统一的结构形式，从公元前二世纪古罗马人使用砖石材料创 造拱券结构至今，拱一直受到建筑师的青睐。但是，拱是具有侧推力的结构，拱脚处 往往产生较大的水平推力。 拱式结构属于无弯矩或小弯矩结构，按梁式结构中采用的廓内局部布索方案无利而有 害，因此应寻求适用拱结构的廓外整体布索或整体预应力的结构方案。预应力的效应 将不只是调整拱体内力，而是减小侧推力、提高刚度及稳定性或形成新体系。 为降低甚至消除此拱脚推力，目前工程界有效的方法是使用钢索将两拱脚相连。结构 形式为钢索与钢拱架组合，称为“预应力拉索拱结构”。其特点如下： 1. 预应力拉索拱结构由钢索与钢拱架组合而成，达到调整拱架内力，减小侧推力，提高 其结构刚度和稳定性。 2. 预应力拉索拱结构布索方案有多种，其社会、经济效益与拱体几何轴线、荷载特性、 索体类型及预应力度、拱体截面型式与构造等因素有关，拉索的功能是分担拱架侧推 力，调整拱架截面应力峰值。 3. 多种预应力拉索布置在钢桁架拱的下弦，每束索只对拱的一部分产生作用，但多束 索的综合效果等于沿拱架下弦布置了一束钢索，起到了水平拉杆减小支座水平推力的 作用，同时对净空高度的影响较单独水平布置影响小，是一种同时满足受力性能和施 工功能的新型结构方案。 4. 该结构构造简单，受力明确，节约钢材，张拉成形后的拱架体系基本无水平推力， 施工建设速度快，节约施工成本，由于部分屋面体系可在张拉前安装，减少高空作业， 增加施工安全性。
悬索结构 某工程总建筑面积约38000平方米，采光屋顶预应力悬索属于陈列 馆的屋顶部分，其跨度为23米。
北京大学体育馆屋盖跨度为80m×64m，由32榀辐射桁架（高2.5m）、中央 刚性环（高5m、宽2m）、中央球壳（矢高7m、跨度24m）、下撑杆（长4m）、 下刚性环、辐射拉索六部分组成。另外由五道环向支撑和上弦联方形支撑组成的 空间工作体系，形成了一个复杂的张弦空间结构体系。
北京南站悬垂主梁下部设有预应力拉索，以抵抗向上的风荷载
悬垂主梁 拉索 A塔 拉索 A塔 拉索
悬垂主梁 拉索
A塔
2 1
8 1 半圆压块 2 半圆压块 3 3
横梁
4 工程液压缸 5 正反扣拉杆 6 7
双向套筒 开口销
8 拉索调节头 7 6 5 4
3.1预应力钢结构分类 3.1.1张弦梁结构 张弦梁结构（Beam String structure，简称BBS）是近二十余年来发展起来 的一种新型的大跨度预应力钢结构。张弦梁结构是由“将弦进行张拉，与 梁组合”这一基本形式而得名。它由弦、撑杆和梁组合而成的新型自平衡 体系，如图6-4-1、6-4-2所示。结构是由刚度较大的压弯构件，又称刚性构 件，刚性构件通常为梁、拱、桁架、网壳等多种形式。弦是柔性的引入预 应力的索或拉杆。撑杆是连接上部刚性梁构件与下部柔性索的传力载体， 一般采用钢管构件。通过对柔性构件施加拉力，使相互连接的构件成为具 有整体刚度的结构。弦的预应力使结构产生反挠度，故结构在荷载作用下 的最终挠度减小；撑杆对抗弯受压构件提供弹性支撑，改善后者的受力性 能；若压弯构件取为拱时，由弦承受拱的水平推力，减轻拱对支座产生的 负担。由于综合应用了刚性构件抗弯刚度高和柔性构件抗拉强度高的优点， 张弦梁结构可以做到结构自重相对较轻，体系的刚度和形状稳定性相对较 大，因而张弦梁结构可以使压弯构件和抗拉构件取长补短，协同工作，跨 越很大的空间，具有良好应用价值和前景的新型结构形式。
3.1.3索穹顶结构
索穹顶是一种结构效率极高的全张体系，同时具有受力合理、自重轻、跨度大和结构 形式美观新颖的特点，是一种有广阔应用前景的大跨度结构形式。其主要受力特点如下： 1．索穹顶属于柔性张力结构，由始至终处于张力状态的索段构成穹顶。 2．索穹顶有极高的结构效率。由于索的弯曲和剪切刚度很小，因而整个结构在建立起 适当的预应力分布之前，刚度、稳定性均比较差。随着钢索和竖向撑杆的安装和张拉，结 构逐渐成形，结构的刚度也逐渐增加。在成形过程中，结构会发生比较大的位移和变形。 3．结构性能与形状有关：与任何柔性的索系结构一样，索穹顶的工作机理和能力依赖 于自身的形状，如果不能找出使之成形的外形，索穹顶结构不能工作，如果找不到结构的 合理形态，也就没有良好的工作性能。所以索穹顶的分析和设计要求形态分析理论。 4．预应力提供刚度：与索系结构相同，索穹顶的刚度主要由预应力（初应力）提供， 结构几乎不存在自然刚度。因此结构的形状、刚度与预应力分布及预应力值密切相关。 5．自支承体系：索穹顶结构是一种自支承体系，索穹顶可以分解为功能迥异的三个部 分：索系、桅杆及箍（环）索，索系支承于受压桅杆之上。 6．自平衡体系：它在结构成形过程中不断自平衡。在荷载态，立柱下端的环索和支撑 结构中的钢筋混凝土环梁或环形立体钢构架均为自平衡构件。 7．索穹顶的成形过程就是施工过程，结构在安装过程中同时完成了预应力张拉及结构 成形，施工方法和过程如果与理论分析时的假定和算法不符，那么有可能形成的结构面目 全非或者极大地改变了结构形状。 8．非保守结构体系：这种结构加载后，特别在非对称荷载作用下，结构产生变形，同 时其刚度也发生了变化。当卸载后，结构的形状、位置、刚度均不能完全恢复原状。
Levy型索穹顶
Levy型索穹顶
Geiger型索穹顶
3.1.4 吊挂结构 吊挂结构是以只能受拉的索作为基本承重构件，并将拉索按照一定规 律布置所构成的一类结构体系。该体系通称为用高强钢索吊挂屋盖的 承重结构体系。是在斜拉桥型式引入建筑结构后，又在“暴露结构 “潮流中发展起来的有高耸于屋面之上的结构与索系，造型奇异，挺 拔刚劲。 吊挂结构由支撑结构、屋盖结构及吊索三部分组成。支撑结构主要型 式有立柱、钢架、拱架或悬索。吊索分斜向与直向两类，索段内不直 接承受荷载，故呈直线或折线状。吊索一端挂于支撑结构上，另一端 与屋盖结构相连，形成弹性支点，减小其跨度及挠度。被吊挂的屋盖 结构常有网架、网壳、立体桁架、折板结构及索网等，形式多样。
目前世界上建成最具有代表性的就是美国分别1990年、1992年建成的圣彼得 斯堡的太阳海岸棒球体育馆穹顶直径210m，亚特兰大的奥运会足球体育馆 为椭圆形平面240×193m。经结构分析该结构的计算跨度可以达到400m。 目前国内索穹顶结构应用仍为空白，但经过多年的研究，我们对重要的关键 技术已经掌握，有待近期在国内工程中应用。
悬索结构的形式及其丰富多彩，具有造型自由的优点，各个建筑的个 性强烈，根据几何形状、组成方法、悬索材料以及受力特点等不同因素 可有多种不同的划分。如果仅根据悬索结构的表现形状，可以分为以下 几种类型： 1．单向悬索屋盖 （1）单向单层悬索屋盖结构（由一群平行走向的承重索组成，见图 6-4－15a） (2) 单向双层悬索屋盖结构 由一群平行走向的承重索（负高斯曲面）和一层稳定索（正高斯曲线） 组成，该结构按承重索和稳定索的支承形式的不同分为以下三种结构： 柱支撑索结构（图6-4－15b）索桁架索结构（图6-4－15c、d）索梁 结构（图6-4－15e） 2.双向悬索屋盖 （1）双向单层悬索屋盖（索网结构）刚性边缘构件（图6-4－15f、g） 柔性边缘构件（图6-4－15h） （2）双向双层悬索屋盖（图6-4－15i） 3.辐射状悬索屋盖 （1）单层辐射状悬索屋盖（图6-4－15j） （2）双层辐射状悬索屋盖（图6-4－15k）
拱梁 撑杆 弦
单向张弦梁结构
双向张弦梁结构
多向张弦梁结构
辐射张弦梁结构
3.1.2弦支穹顶结构
典型的弦支穹顶结构体系由一个单层网壳和下端的撑杆、索组成 的体系。其中各层撑杆的上端与单层网壳相对应的各层节点径向铰接， 下端由径向拉索（Radial Cable）与单层网壳的下一层节点连接，同 一层的撑杆下端由环向箍索（Hoop Cable）连接在一起，使整个结 构形成一个完整的结构体系。结构的传力路径也比较容易理解，结构 最初建成时，通过对索施加适当的预拉力，减少结构在正常使用荷载 作用下对上部单层网壳对支座的水平推力。在结构受外来荷载作用的 时候，内力通过上端的单层网壳传到下端的撑杆上，再通过撑杆传给 索，索受力后，产生对支座的反向拉力，使整个结构对下端约束环梁 的横向推力大大减小。与此同时，由于撑杆的作用，大大减小了上部 单层网壳各层节点的竖向位移和变形，较大幅度地提高了结构的稳定 承载能力。
(a)
(b)
(c)
(d)
3.1.6悬索结构 悬索结构以一系列受拉的索作为主要承重构件，这些索按一定规律 组成各种不同形式的体系，并悬挂在相应的支撑结构上。悬索屋盖 结构通常由悬索系统、屋面系统和支撑系统三部分构成。悬索结构 是张拉结构的一种，是以一系列受拉的柔性索或将柔性索按一定的 规律布置成索网作为主要承重构件，通过索的轴向拉伸来抵抗外部 荷载的作用，并悬挂在相应的支撑结构上而组成的一种空间结构。 这些索或索网的轴向拉力通过边缘刚性构件或柔性构件和支撑结构 传递到基础。它是最古老的结构形式，它应用于建筑结构20世纪才 开始，其具有自重轻、节约钢材、屋盖造型新颖和施工方便的特点， 更适合建造大跨度结构。
国家体育馆南北长 144.5米，东西宽114 米，尝试了张弦立体桁架的空 间结构形式——双向张弦立体桁架。
93m跨的北京工业大学体育馆（奥运羽毛球、艺术体操管采用弦支穹顶 结构 ）
吊挂结构 某会展中心二期钢结构工程，其中预应力部分主要有两部分组成：综合 楼桁架中为每股10根Ф15.2钢绞线，每榀桁架穿1股钢绞线，共26榀桁架。 展览大厅屋面为钢网架，整体为典型斜拉索结构。其中6根钢柱45米钢柱穿 过钢网架，每根钢柱斜拉四根拉索，拉住钢网架。