交叉张弦桁架预应力施工过程分析与索力实测

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东南大 学学报 （自然科 学版 ）
第４ ３卷
外， 由于 预应力 钢结构 的施 工相对 于普通 钢结 构多
一
弦桁 架共 １ １榀 ， 每 榀 预 应 力 交 叉 张 弦桁 架 由“ ｘ
形” 上 弦桁 架 通 过 拉 索及 撑 杆 组 成 一 榀 空 间预 应
道预应 力张拉 工序 ， 且 大跨 度预 应力 钢结构 中拉
ｏ ｆ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕｓ ｓ ｓ ｔ ｒ ｉ ｎｇ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
Ｔａ ｎ ｇ Ｌｅ ｉ Ｌｕ ｏ Ｂｉ ｎ Ｄｉ ｎｇ Ｍｉ ｎ ｇ ｍｉ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ６ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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汤 磊 罗 斌 丁 明珉
（ 东南大学土木工程学 院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ）
摘 要 ：为精 确 控制 交叉 张 弦桁 架预 应 力施 工过 程 中的拉 索张拉 ， 以鄱 阳湖模 型试 验研 究基地 后
续工程 模 型试验 大厅 钢 屋盖 为研 究对 象 ， 对 比分 析 了交 叉 张 弦桁 架 的单 榀 或整 体 张拉 方 法 以及 平 面 外稳定 性． 分析 结果 表 明 ， 单榀 交 叉张 弦桁 架具 有 良好 的平 面 外稳 定 性 ， 单榀 张 拉不 仅 能在
第４ ３卷 第 ６期
２ ０ １ ３年 １ １月
东 南 大 学 学 报 （自然科 学版 ）
Ｊ Ｏ ＵＲ Ｎ ＡＬ ＯＦ Ｓ ＯＵ Ｔ ＨＥ Ａ Ｓ Ｔ Ｕ ＮＩ ＶＥ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ（ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
较小 的预 应力 下脱 离胎 架 ， 而且可 避 免各榀 间先 后张 拉 导致 的索力相 互 影响． 研 究 了平面 外 频率
法用 于 交叉桁 架 索力测试 的可行 性 ， 测 试 了施工 中两阶段预 应 力拉 索 的索力 ， 并与理 论值 进行 了
对 比分 析 ． 结果 表 明 ， 施 工完 成后 的拉 索 索力满足 设 计初 始 态 的要 求 ， 通 过 取 前 两 阶 自振 频率 计 算拉 索 索力并利 用 压力传 感器 测试 修 正计 算长度 ， 可 达到 较好 的测试 精度 ． 关 键词 ：交 叉张 弦桁 架 ； 预 应力 拉 索 ； 张拉 分析 ； 索力测试 ； 频率法； 压 力传 感器 法
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Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ：ｃ ｒ ｏｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｓ ｓ ｓ ｔ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ； ｐ ｒ ｅ ｓ ｒｅ ｔ ｓ ｓ ｅ ｄ ｃ ａ ｂｌ ｅ； ｔ ｅ ｎｓ ｉ ｏ ｎ ｎａ ａ ｌｙｓ ｉ ｓ； ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ；ｆ ｒｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ；ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ
ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｉ ｔ ｏｎ．Ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｒｅ ａ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｈｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｖａ ｌ ｕ ｅ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈＯ Ｗ
索 面广量 大 ， 无 法 实现 整 体 一次 性 张 拉 到位 ， 往 往 采 用拉索 分批 、 分 级 张拉 的 施 工工 艺 ， 使 得各 施 工
工 况下 的结构状 态 与设计状 态差 别较 大． 由于上述 预应 力 钢结构 的结构 性能 和施工 过程 的特殊性 ， 预 应 力钢结 构施 工 的各个 环节 ， 从制 作 、 安 装到 张拉 ， 其 结构受 力 性 能 均 不 同 于普 通 钢 结 构 工 程 Ｊ ． 现 阶段 ， 通 过有 限元分 析软件 和 国内部分 学者 自主开
ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ ｏ ｆ ａ ｓ ｉ ｎｇ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｓ ｓ ｓ ｔ ｒ ｉ ｎｇ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｖｅ ｒ ｌｌ ａ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｏ ｕ ｔ － ・ ｏ ｆ － ｐｌ ｎｅ ａ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｗｅ ｒ ｅ ｐｅ ｒ ・ ・
预应力 钢结 构将 高强 拉索 引入 结构 中 ， 通 过 张
构 的 内力 状态 和结 构 形 状 … ， 因此 ， 预 应 力 钢结 构
拉 拉 索在结 构 中建立 预应 力 ， 由于预应 力改 变 了结
的结构性能与普通 钢结构相 比存在较 大差 Байду номын сангаас． 另
ｙ ａ ｈ ｏ ｏ ． ｃ ｏ ｍ． ｃ ａ．
ｇ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｓ ｓ ｓ ｔ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏｍ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｐ ｐｏ ￣ｆ ｒａ ｍｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ，ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｍｕ —
ｃ ｒ ｏｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｓ ｓ ｓ ｔ ｒ ｉ ｎ ｇ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｈ ａ ｌ ｌ ’ Ｓ ｒ ｏ ｏ ｆ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｓ ｕｂ ｓ ｅ ｑ ｕｅ ｎ ｔ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎｇ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｈｅ ｔ Ｐｏ ｙ ａ ｎ ｇ ｌ ａ ｋｅ
ｔ ｕ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ａ ｄ ｊ ａ ｃ ｅ ｎ ｔ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｓ ｓ ｓ ｔ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ．ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｓ ｓ
ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ．Ｔｈｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｔ ｏ ｕ ｔ — ｏ ｆ － ｐ ｌ ａ ｎ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｓ ｓ ｓ ｔ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉ Ｓ ｇ ｏ ｏｄ ．Ｔｈｅ ｓ ｉ ｎ —
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｆｏ ｒ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｅ ｎｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｐ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ
中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ７ ５ ８ 文 献标 志码 ： Ａ 文章 编号 ：１ ０ ０ １ —０ ５ ０ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ ． １ ２ ９ ３ － ０ ６
Ｐｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ６ — １ ０ ． 作者简介 ：汤磊（ １ ９ ７ ７ 一） ， 男， 博士生 ； 罗斌 （ 联系人 ） ， 男， 博士， 教授， 博士生导师 ， ｌ ｕ ｏ ｂ ｉ ｎｙ ｕ ＠
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基金项目 ： “ 十二五” 国家科技支撑计划资助项 目（ ２ ０ １ ２ Ｂ ＡＪ ０ ３ Ｂ ０ ６） ． 引文格式 ： 汤磊 ， 罗斌 ， 丁明珉． 交叉张弦桁 架预应力施工过程分析 与索力实测 ［ Ｊ ］ ． 东 南大学学报 ： 自然科学 版 ， ２ ０ １ ３ ， ４ ３ （ ６ ） ： １ ２ ９ ３—１ ２ ９ ８ ［ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １— ０ ５ ０ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ３ ０ ］
Ｖｏ １ ． ４ ３ ＮＯ． ６
Ｎｏ ｖ．２ ０１ ３
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １— ０ ５ ０ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ３ ０
交 叉 张 弦 桁 架 预 应 力 施 工 过 程 分 析 与 索 力 实 测