交叉张弦桁架预应力施工过程分析与索力实测
国家体育馆双向张弦桁架结构的施工过程分析研究的开题报告
国家体育馆双向张弦桁架结构的施工过程分析研究的开题报告一、选题背景国家体育馆是北京市的标志性建筑物之一，也是2008年北京奥运会的场馆之一。
该馆的双向张弦桁架结构是该建筑物的特色之一，该结构采用钢材制造，并具有轻质、高强度、刚性强等特点，大大提高了该建筑的抗震性能。
目前，在国内外同类型大型体育场馆建筑领域，采用双向张弦桁架结构的建筑物已经越来越多。
因此，对双向张弦桁架结构施工过程的分析和研究，将对该类型建筑物的施工和管理工作起到重要的指导作用。
二、研究目的本文旨在分析国家体育馆双向张弦桁架结构的施工过程；研究其重点施工技术、施工难点解决方案及进度控制方式，进一步完善该类型建筑物的施工技术，为该类型建筑物的后续施工提供重要的指导意义。
三、研究内容及方法1.分析双向张弦桁架结构的特点和施工难点，归纳施工技术和要点。
2.通过查阅文献和实地调研，总结双向张弦桁架结构的施工过程和方案。
3.对施工过程中的各个环节，采用现场观察和理论计算的方法，对施工进度、质量、构件拼装等方面进行研究。
4.结合实际案例，探讨国家体育馆双向张弦桁架结构的施工难点解决方案，提供相应的施工控制措施。
四、研究预期成果1.详尽分析双向张弦桁架结构的特点和施工难点，归纳相关施工技术和要点。
2.总结国家体育馆双向张弦桁架结构的施工过程和方案，提出相关的施工控制措施。
3.通过实例分析，探讨国家体育馆双向张弦桁架结构的施工难点解决方案，为该类型建筑物后续施工提供参考。
五、研究进度安排1.完成文献综述和理论研究（包括施工技术和要点的总结），时间预计为2周。
2.进行实地调研，对施工过程进行详细观察，并结合理论计算对其进行分析研究，时间预计为3周。
3.通过实例分析，探讨国家体育馆双向张弦桁架结构的施工难点解决方案，提供相应的施工控制措施，时间预计为2周。
4.撰写开题报告，时间预计为1周。
大跨度张弦梁—预应力钢结构施工-工程技术研究0076
大跨度张弦梁—预应力钢结构施工随着我国社会的进步与生产力的发展，建筑业设计与施工水平不断提高，大跨度张弦梁也逐渐在国内的大型建筑物，特别是诸如体育馆、会展中心的屋盖工程中采用，它具有结构合理、减少结构用钢量等优点。
关键词：大跨度张弦梁焊接吊装一、工程概况：某文化会展中心钢屋盖即采用了该结构体系，施工单位负责钢结构屋盖的构件加工及构件安装，成功的完成了加工及安装任务。
工程采用了放射状撑杆弦支梁结构，跨度48米，总长度137米，水平投影面积6576M2，总用钢量578.8T。
依托施工技术经验与高校雄厚的理论技术能力相结合，对施工全过程进行整体模拟，圆满的完成了工程施工任务，取得了显著的经济和社会效益。
经有关部门确认，本工程整体施工技术达到国内先进水平。
二、大跨度张弦梁的施工安装方法1、工程特点：对焊缝进行分类，重点攻克铸钢件与80厚钢板坡口节点设计及焊接工艺要求，采用CO2半自动气体保护焊的方法，编制合理的焊接程序，控制焊接变形和消除焊接应力，成功的解决了铸钢件与80厚钢板焊接的难题，采用超声波和X光拍片的探伤工艺，对出厂焊缝进行了100%探伤，保证了焊接质量。
根据迁安市文化会展中心钢结构屋盖工程的特点，采用计算机对整个吊装过程进行模拟分析，确定张弦梁采用现场拼装索具一次张拉吊装就委、高空拼装索具二次张拉成型的施工工艺，本公司采用26m长的钢管桁架扁担来解决张弦梁的吊装问题，张弦梁采用工厂分段制作，现场在地面所搭设工作平台上组装成形，整榀张弦梁吊装就位的施工工艺。
采用本工法不仅减少了大量临时脚手架支撑用量，而且减少了高空作业，减低了施工难度，有效的保证了施工质量和施工工期。
采用ANSYS软件对张弦梁的吊装过程进行模拟分析，得出拉索预应力建议值。
、2、工艺原理（1）、组织专家对焊接难度进行综合评估，而后先进行试件的加工、探伤及实验，由此确定焊接程序、坡口选择、焊接变形控制及焊接应力消除等几个关键点，对构件的焊接进行指导。
预应力拉索张弦梁施工技术
预应力拉索张弦梁施工技术陈胜;蒋超【摘要】成都国际商品展示中心展厅中庭屋盖结构体系采用了拉索张弦梁结构,跨度29.3 m,单榀张弦梁重12t.施工中采用地面拼装预紧、吊装组合、预应力张拉的施工方案.通过预应力的张拉和变形数据的监控,张弦梁跨中反拱值及拉索张力满足设计要求和规范标准的规定.【期刊名称】《四川建筑》【年(卷),期】2016(036)001【总页数】3页(P156-157,159)【关键词】商品展示中心;张弦梁结构;预应力拉索;施工技术【作者】陈胜;蒋超【作者单位】中国华西企业股份有限公司,四川成都610081;中国华西企业股份有限公司,四川成都610081【正文语种】中文【中图分类】TU757.3成都国际商品展示中心展厅中庭屋面结构为预应力张弦梁结构。
平面内布置共5榀预应力箱型梁和7根尺寸为300 mm×300mm×12mm×15 mm箱型次梁，最大跨度29.3 m。
每榀上弦杆由一根尺寸为500 mm×300mm×20mm×25 mm箱型梁与PES(C)7-055型高强钢丝拉索组合而成(图1)。
撑杆为φ80×10无缝钢管，材质均为Q345B。
每榀预应力箱型梁间距6 m，次梁间距4 m，两端通过钢支座铰接于混凝土预埋件上。
该中庭钢结构总量约70 t，中庭钢结构比混凝土结构屋面高4.6 m，最高点为29.25 m，单榀预应力箱型梁重10 t(图2)。
(1)预应力张弦结构的上横梁长细比非常大，整体刚度较差，需保证预应力的顺利实施和张拉过程中不出现过大旁弯变形。
(2)张弦梁属于大跨度结构，预应力张拉采用液压千斤顶张拉。
单榀张弦梁通过跨中反拱值和拉索张力值进行双控。
起拱值依据结构张拉完成后的竖向位移值及处于荷载的状态，通过过程监测确定。
(3)该区域张弦梁须在地面拼装完成，安装好预应力拉索，然后实施吊装。
该构件重心位置距离剪力墙边垂直距离约60 m，无法选用大型吊车。
张弦梁结构的索力测量及误差分析
２ 预 应 力钢 索张 力计 工作原 理 及使 用简 介
该 仪器主要 是利用 千斤顶来提 供 向上 的支撑 力 ， 得预单 的力学计 算即可求 出索力 ， 钢 索产生 向上 的位移 。千斤 顶具 有体 积小 、 重量 轻 、 用 方便且 如 图 ３所示 的计 算 简图 中 Ｆ 为张 力计 所提 供 的支撑 力 ； 使 Ｔ为 索 价格便宜 的特点 ， 基本适 合 于所 有 的场所使 用 ， 能够 提供 足够 力 ； 并 Ｓ为 张力计 顶端位移 ； Ｌ为 张力计支 架两端 点 的距 离 ； ０为 变
表 主要用于测 量 预应 力钢 筋 或钢 索 竖 向位 移 ， 分表 的精 度较 百
要求。
变形后 的钢索
１ ２ ３ ４ ５
图 ２ 张 弦 梁 测 量 位 置 示 意 图
７
ｒ一 一
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６
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图３
注 ： ～油压表 ；一百分表 ；＿ 千斤顶 ；～连接件 １ ２ ３Ｊ ４ ５ 一加力装置 ；～支架 ；一预应力钢索 ６ ７
索 力计 算 示 意 图
架梁在伸缩缝处分段 ， 檩条及屋面板 在伸缩缝 处采取 可以 自由滑 动 的连接构造 。为抵抗风 吸力 ， 采用 了在张 弦梁局部上 弦矩形 管
间在加载过程 中不产生 相对的位 移。然后 开始 加载 ， 加载过程 中
观察油压表和百分 表 的读数 。每加 一级 力记 录一次 油压 表和 百
直到加载完成为止 。这 样就得 到一组力 和位移 的数 内灌入水泥砂浆增加配重 的方法 。张 弦梁均为 两端铰接 ， 中柱 分 表的读数 ， 在 据， 也就完成 了张力测量 的全过程 。 纵 向框架梁处为 固定铰支 座 ， 在边柱纵 向框架 梁处沿 跨度方 向为 滑动铰支座 。下 弦预应力 钢索 为 １ ９ 直径为 ５ｎＨ 的半 平行钢 ３ 索力 测量 及误 差分 析 ０根 １ｌ １ 丝束 ， 抗拉 强度为 １６ ０ＭＰ 。对于索结构来说 ， ７ ａ 索力 的大 小对结 ３． 索 力 测 量
浅析张弦梁的施工中张拉监测
浅析张弦梁的施工中张拉监测摘要：本文对张弦梁进行现场实测和分析。
在实测中，主要是监控施工中张弦梁的预应力大小，并测量结构在施加预应力前后的变形情况，确保施工质量达到设计要求；在分析中，重点研究张弦梁结构中的预应力的变化情况。
关键词：张弦梁监测预应力分析中图分类号：TV554+.16 文献标识码：A文章编号：Abstract: In this paper the measurement and analysis ZhangXianLiang. In the actual, mainly is the monitoring in construction of prestressed ZhangXianLiang size, and measuring structure in the priestess the deflection of the before and after, to ensure the construction quality to achieve the design requirements; In this paper, the key research ZhangXianLiang structure of the change of the priestesses.Key Words: ZhangXianLiang monitoring, prestressed analysis1前言张弦梁由拉索、撑杆和拱梁三部分组成，是近年来发展起来的一种新型预应力钢结构形式，特点是：对钢索施加预应力时，使上部结构产生反拱，对结构起到了加强整体刚度的作用，从而使结构的挠度和弯矩减小；同时钢索中的张力又能抵消拱梁的水平推力，使拱梁的受力优势得到充分发挥；撑杆将拉索和拱梁连成一体的同时，并对拱梁提供弹性支座，改善了结构的受力性能。
可见，该结构的各部分受力明确，优势互补，协同工作，适合用于大跨度结构。
大跨度张弦桁架一次张拉及吊装施工工法(国企编制 大量附图)28459
TJGF085-2010大跨度张弦桁架一次张拉及吊装施工工法1XX 2XX1XX 1XX 1XX 1XX 2XX1.前言天津梅江会展中心工程主体钢结构总用钢量约为2.9万t，但钢结构安装工期却仅有75d。
其中主展厅屋盖钢结构采用了大跨度预应力张弦桁架，桁架总长103m，总重量近100t，安装高度近40m，考虑到该工程主展厅跨度大、现场场地限制与土建的穿插配合、以及仅仅8个月的总工期要求，张弦桁架的施工采用“地面散拼成分段，分段组拼成整体通过一次张拉完成后双机抬吊就位”的方法，在22d时间内完成了32榀张弦桁架张拉及吊装施工。
取得了极大的社会效益与经济效益。
本文通过介绍主展厅张弦桁架的拼装、张拉以及双机抬吊等重要工序的施工方法，形成本工法，并为后续类似工程施工提供参考。
2.工法特点2.1 利用地面散拼成分段，分段组拼成整体通过一次张拉完成后双机抬吊就位”的方法大量减少高空作业，增加安全系数，保证钢结构拼装精度，在短时间内完成大面积、大跨度钢结构施工工作。
2.2 采用新的张弦桁架拼装技术，用ansys等软件模拟实际工况，对各种最不利情况进行计算分析，得出分析数据，将数据信息反馈技术应用于施工，并据此检测指导施工，动态修正施工方法保证所有拼装、抬吊、安装、张拉等所有条件均满足规范及设计要求，确保施工安全时效。
图2.2 张弦桁架整体模型施工模拟计算2.3 张弦施工技术是如今钢结构施工的前沿技术，拼装、张拉安装技术充分发挥其时效的功能性，与时俱进。
其施工方法的有用性适应了外部环境的变化，并根据实际情况相应调整施工方法以利钢结构安装技术的生存和发展。
3. 适用范围大跨度场馆桁架结构，超高层建筑加强层桁架，受地形复杂、高空限制等大型钢结构施工。
4 .工艺原理张弦桁架施工技术采用现场散件拼装，在地面卧拼胎架上分段拼装之后倒运至安装位置，上高拼胎架上组拼成正榀桁架，在地面拼装完单榀张弦桁架后，一次张拉到位，然后把张弦桁架吊装到柱顶就位，此时桁架支座允许滑移，安装完次桁架和屋面结构后，固定桁架支座，并对张弦桁架的上弦变形进行监测张拉后再整体吊装。
广州国际会议展览中心张弦桁架预应力施工检测
广州国际会议展览中心张弦桁架预应力施工检测1．概况广州国际会议展览中心张弦桁架跨度达126米，矢高13米，是目前国内最大的张弦桁架。
计算分析表明，张弦桁架的设计强度有相当富余，因此，预应力张弦桁架施工以桁架的变形控制为主，桁架杆件内力和张拉索的内力测量作为辅助监控。
经建设方-华南理工大学建筑设计院、上海市机械施工公司和上海市建科预应力技术工程公司多次讨论后，确定的预应力施工方案是一次张拉。
张拉是在胎膜上。
桁架起拱高度为能抵消桁架自重及在桁架上安装檩条、水平支撑马道及屋面板产生的桁架挠度。
在一个BLOCK的张弦桁架、檩条、支撑、马道全部安装后进行调整张拉。
由于此时BLOCK整体刚度大，不能单独一榀张拉，须多榀一起张拉。
一次张拉方案里的胎膜张拉及调整张拉过程中，都需对桁架起拱变形及杆件拉索内力进行多次测量。
仪距张弦桁架距离为20米左右。
3.2.2 调整张拉阶段全站仪位置调整张拉阶段全站仪位置如图4所示。
在张拉桁架两端的砼平台上搭建观察台，台高度要求确保观察到6榀桁架的所有观察点。
图45. 量测内容5.1 第一、二、三榀桁架单榀张拉的量测（1）桁架、拉索胎膜后，全站仪初读，静态应变仪调零；（2）张拉至桁架临界胎膜量测；（3）张拉起拱至预定位置量测。
5.2 试验BLOCK量测试验BLOCK是指包括有第一、二、三榀试验桁架的BLOCK。
（1）6榀桁架及檩条、支撑安装就位后，全站仪初读，静态应变仪量测；（2）张拉调整多余量测；（3）屋面板安装后，拉索测量。
5.3 其余桁架和其余BLOCK量测剩余27榀桁架，单榀张拉时，仅做位移和拉索内力量测，不做杆件内力量测。
量测步骤同第一、二、三榀。
剩下5个BLOCK，调整张拉及铺屋面板后量测仅做位移量测和拉索内力量测，不做杆件内力量测。
量测步骤同第一、二、三榀。
6. 测试数量汇总6.1 内力测量汇总表6.2 位移测量测点数为5×30=150测点，测量次数为6个步骤。
哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工讲诉教材
哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工高飞李维滨郭正兴施俊（东南大学土木工程学院，南京210096）[摘要] 本文介绍了哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工的全过程以及在该施工过程中需注意的若干问题和难点，分析了张拉过程中张拉力与变形的关系，并提出了在类似张弦桁架预应力拉索施工几点建议。
[关键词]张弦桁架预应力索胎架张拉1、工程概况哈尔滨国际会展体育中心工程总用地面积63万平方米，由1#国际会展体育中心（国际展览中心、万人体育馆、综合训练馆）、2#5万人体育场、3#国际会议中心（宾馆）、停车场130m，该工程为黑龙江省、哈尔滨市重点工程建设项目，建设单位为哈尔滨市国际会展体育中心有限公司，设计单位为黑龙江省建筑设计研究院，监理单位为广州珠江监理公司。
该工程的钢结构制安工程内容有：展览大厅、综合训练馆及体育馆屋盖索拱及其支撑钢结构，平面尺寸510米×138米，有35榀主桁架（张弦桁架），还包括支撑、支撑张弦桁架的人字型摇摆柱、过街道支撑人字型柱桁架、支撑桁架，钢结构制安约12000吨。
张弦桁架跨度为128米，两端支座分别设在A21、H列轴线上。
其中，A21列支座位于14.6米标高的砼柱头上，H列支座位于-0.05米标高的砼平台上，人字形柱顶部标高为28.972米。
桁架顶部最高点标高为吨；2哈尔滨国际会议展览中心有35榀跨度为128米的张弦桁架，单榀自重约175吨，下弦为397Φ7拉索施工的总体程序为：放索→穿索→张拉索。
放索指索的展开，即将索放直置于胎架下方；穿索包括两个索头穿过鼓形节点及铸钢节点，并安装好张拉千斤顶。
2.1 放索张弦桁架两端轴线为G轴（南）和A21轴（北），索的放线架放置在G轴外，卷扬机放2．放线架就位和索盘吊装用吊机将放线架吊至已放出点位。
吊机将索从运输设备卸下，即堆放在放线架附近，外侧锚具朝上，索盘安装时只需用吊机将索垂直吊起安放至放线架即可。
3．开盘索展开前，索体缠绕盘成环形，锚具处用钢丝绳捆住，在去除钢丝绳的瞬间，弯曲的索有个能量释放的过程，锚具可能法向打出，易危及工人安全，因此在释放前须用枕木垫住锚具。
预应力张弦梁结构的施工过程控制研究
如图 １ 示 。 弦 梁之 间采 用 次梁 连 接 ， 传 递 屋 面板 传 来 所 张 并 的荷 载 ： 两榀 张 弦 梁 之 间 由 １ 十字 支 撑 。 每 道
２１ 分 析 模 型 的 正 确模 拟 ． 在 设 计 阶 段 ，假 设 结 构一 次成 型 后 施加 结 构 自重 和 荷
（ｈｎｚｏ ｓｔｔ ｏ ｅｈｏｏｙ Ｃ ａ ｇｈｕＪ ｎｓ １００Ｃ ｉ ） Ｃ ａｇｈ ｕＩ ｔｕ ｆ ｃｎｌｇ， ｈｎｚｏ ｉ ｇｕ２ ３０ ｈｎ ｎｉ ｅ Ｔ ａ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｃｏ ｉｅ ｉ ｈ ｌｎ ｅ ｍ ｔｉｇｓｒｃｕｅ ｏ ｅｓｅ ｌｒｏ， ｔｅｐ ｏ ｌｍｓｉ ｈ ｏ ｓ ｕ ｔ ｇ ｓｒ ｃ： ｍｂ ｎ ｄ ｗ ｔ ｔｅｐａ ｅｂ ａ ｓ ｎ ｔ ｔｒ ｆｔ ｔｅ ｏ ｆ ｈ ｒｂｅ ｎ ｔｅｃ ｎ ｔ ｃｉ ｈ ｒ ｕ ｈ ｒ ｎ
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Ｋｅ ｒ ：ｐ ｅ ｔｅ ｓ ｐｒ ｓｒ ｓ ｄ ｓｒｎ ｅ ｍ；ｃ ｎ ｔｕｃｉ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｗｏ ｄｓ ｒ ｓｒ ｓ ； ｅ ｔｅ ｅ ｔｉ ｇ ｂ ａ ｏ ｓｒ ｔｏ ｏ ｔｏ
江 苏 建筑
２１ 第 ３ （ ００年 期 总第 １４期 ） ３
预应 力张弦梁结构 的施工过程控制研究
徐 建凯
（ 州工学 院 ， 苏 常州 常 江
２３０ ） １０ ０
［ 摘 要】 文章结合常州工学院体育馆平面张弦梁钢屋盖结构， 对施工过程中的关键技术问题进行研究。主要解决在施工
中如 何 准 确 方便 地 建 立 预 应 力效 应 ， 防止 张 弦 粱 的 出平 面失 稳 ， 制 张 弦 索 张拉 时 上 弦 梁和 下 弦 梁的 自由 出平 面位 移等 技 控
张弦桁架结构的预应力控制分析论文
张弦桁架结构的预应力控制分析摘要：对张弦桁架结构施工过程中的预应力进行了分析研究，根据该类结构的受力特点，参照初应变模拟方法的理论，提出另一种加载方法—等效降温法。
通过改两端索段施加初应变为全部索段整体降温，进行预应力分析并举例论证。
通过施加温度荷载分析对该方法的精度进行了检验，并得到张弦桁架结构预应力的确定原则。
关键词：张弦桁架；等效降温法；零状态；预应力中图分类号： tu393.3 文献标识码：aanalysis on pre-stress control of truss string structure ke youhua(china railway tunnel survey & design institute co., ltd tianjin 300133,china)abstract: the pre-stress of truss-string structure is analyzed and researched in the process of construction. according to the stress characteristics of the structure and the theory about simulating initial strain, another loading method named equivalent cooling method is put forwarded. the pre-stress of truss-string structure is analyzed and demonstrated by giving an example through reforming initial strain of the cable along the ends to cooling along the whole cable. the determination principle of truss string structureis got, and the precision of the method is inspected by applying the temperature load.key words: truss-string structure; equivalent cooling method; initial state; pre-stress中图分类号：tu74文献标识码：a文章编号：1 预应力的作用张弦桁架结构【1】是由张弦梁结构发展而来的一种新型预应力钢结构。
哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工
哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工高飞李维滨郭正兴施俊（东南大学土木工程学院，南京210096）[摘要] 本文介绍了哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工的全过程以及在该施工过程中需注意的若干问题和难点，分析了张拉过程中张拉力与变形的关系，并提出了在类似张弦桁架预应力拉索施工几点建议。
[关键词]张弦桁架预应力索胎架张拉1、工程概况哈尔滨国际会展体育中心工程总用地面积63万平方米，由1#国际会展体育中心（国际展览中心、万人体育馆、综合训练馆）、2#5万人体育场、3#国际会议中心（宾馆）、停车场130m，该工程为黑龙江省、哈尔滨市重点工程建设项目，建设单位为哈尔滨市国际会展体育中心有限公司，设计单位为黑龙江省建筑设计研究院，监理单位为广州珠江监理公司。
该工程的钢结构制安工程内容有：展览大厅、综合训练馆及体育馆屋盖索拱及其支撑钢结构，平面尺寸510米×138米，有35榀主桁架（张弦桁架），还包括支撑、支撑张弦桁架的人字型摇摆柱、过街道支撑人字型柱桁架、支撑桁架，钢结构制安约12000吨。
张弦桁架跨度为128米，两端支座分别设在A21、H列轴线上。
其中，A21列支座位于14.6米标高的砼柱头上，—1—H列支座位于-0.05米标高的砼平台上，人字形柱顶部标高为28.972米。
桁架顶部最高点标高为吨；2哈尔滨国际会议展览中心有35榀跨度为128米的张弦桁架，单榀自重约175吨，下弦为397Φ7拉索施工的总体程序为：放索→穿索→张拉索。
放索指索的展开，即将索放直置于胎架下方；穿索包括两个索头穿过鼓形节点及铸钢节点，并安装好张拉千斤顶。
2.1 放索张弦桁架两端轴线为G轴（南）和A21轴（北），索的放线架放置在G轴外，卷扬机放置在A21轴外进行牵引（见图2.2）。
2．放线架就位和索盘吊装用吊机将放线架吊至已放出点位。
吊机将索从运输设备卸下，即堆放在放线架附近，外侧锚具朝上，索盘安装时只需用吊机将索垂直吊起安放至放线架即可。
交叉布索预应力立体桁架拱静力与稳定性研究
第13卷第12期 2016年12月铁道科学与工程学报Journal of Railway Science and EngineeringVolume 13 Number 12December 2016交叉布索预应力立体桁架拱静力与稳定性研究贺拥军\张相扬\周绪红y(1.湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082;2.重庆大学土木工程学院，重庆410044)摘要：为提高拱结构的承栽力与刚度，改善其静力性能，根据张弦梁结构的布索特点，提出一种新型索拱结构。
选取桁架拱 为研究对象，建立跨度为100 m 的交叉布索预应力桁架拱结构和普通桁架拱结构模型，采用ANSYS 分析不同矢跨比下各布索 方案结构的最大坚向位移、支座水平反力、杆件内力峰值和内力分布情况、在全跨和半跨荷栽作用下的静力稳定性、屈曲模 态，以及拉索节点位置对其稳定性能的影响。
研究结果表明：索杆体系的引入能有效改善纯拱的受力性能，提高结构的极限 承栽力和刚度;在全跨、半跨荷栽作用下，本文建议的结构最优矢跨比均为0.3;拉索节点位置对结构极限承栽力有很大影响。
关键词：交叉布索；桁架拱;静力性能;稳定性;极限承栽力中图分类号:TU393.3文献标志码：A文章编号= 1672-7029 (2016) 12-2420-07Research on the static and stability behavior of cross cablepre-stressed 3D-truss archHE Yongjun1, ZHANG Xiangyang1，ZHOU Xuliong1.2(1.College of Civil Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China ；2.College of Civil Engineeting, Chongqing University, Chongqing 410044, China)Abstract ： In order to improve the bearing capacity and rigidity of the pure arch structure, a new cable archstructure is proposed based on the concept of the beam string structure. Ordinary arch and cable arch models with span of 100m are built. The maximum deflection, horizontal support reaction, peak value of member internal force and distribution of internal force, ultimate load and buckling mode of the structure, and the influence of the position of cable joints are analyzed with utilizing ANSYS. The result shows that, the adoption of the prestressing system can significantly improve the stress state of the truss arch, along with the rigidity and ultimate bearing capacity of the structure. And the optimal ratio is 0.3 under full-span load and half-span load. The position of the cable joints has great influence on the ultimate bearing capacity of the structure.Key words ：cross cable; truss arch ； static performance; structural stability; ultimate bearing capacity钢拱结构具有良好的力学性能，在桥梁、体育 场馆、会展以及交通枢纽等大跨度和超大跨度建筑 中得到了广泛应用，其主要结构形式有实腹式钢 拱、格构式钢拱和索拱结构三大类[1]。
预应力索结构施工工艺及索力测定的研究
预应力索结构施工工艺及索力测定的研究姚裕昌孙坚张桂先（深圳市三鑫特种玻璃技术股分，深圳518054）提要：预应力索结构是一种轻质、高强的现代结构，但它的施工工艺也比较复杂，要求比较严格。
本文从索力测量的特殊性和索力测定仪的研究开发着手，对这种结构的施工工艺提出了建议和行之有效的一套做法，可供同行参考。
关键词：预应力索结构索力测定引言预应力索结构是一种轻巧、高强、高效和高技术含量的现代结构，它是点支式玻璃幕墙、玻璃采光顶和张拉膜蓬盖等轻型外围护建筑的理想支撑结构体系。
它的外形轻巧，布置灵活，受力合理；它巧妙地将结构的力学美和建筑形体的艺术美有机地融合在一路，具有强烈的时期气息，深得国内外建筑师和广大人民群众的喜爱。
伴随着点支式玻璃幕墙、玻璃采光顶和张拉膜蓬盖等建筑的进展，预应力索结构也取得了快速的进展。
但这种结构的设计施工难度大，专门是施工进程中对结构的形态操纵是一个难点。
预应力索结构在施工安装时必需施加预应力才能成形。
结构尚未经受荷载时既要保证结构的几何形状符合设计要求，又要使索中预应力值也符合设计要求，这是有必然难度的。
依照点支式玻璃幕墙和采光顶中索结构的工程实践，当前预应力索结构施工中存在两种误区。
一种是只注意了结构几何形状的初步操纵，勉强将预应力索安装上，将索结构的外形尺寸大体调整到位，就算完成任务，而未对索力进行有效操纵，给工程质量留下了隐患。
另一种误区是轻忽了索结构及其张拉工艺的特殊性，将预应力索与钢筋混凝土结构中的预应力筋一样看待，把钢筋混凝土结构中与张拉方式、锚固方式、工作条件等情形相对应的各类预应力张拉损失照搬到索结构的设计、施工中来，弄得过于复杂，使设计施工人员感到困惑，难于操作，有碍预应力索结构技术的推行。
本文从预应力索结构的大体原理动身，另辟蹊径从钢拉索索力测定仪的研究开发着手，并结合索端构造和张拉方面等特点提出了反复张拉、慢慢到位的预应力施工工艺，从而使预应力索结构的施工操纵变得十分方便，容易操作，容易监理，也更方便利用单位的治理和保护，有利于预应力索结构技术的推行。
预应力弦支结构的张拉应力分析及过程监测
ｌ８ ７ ５ ．１ ４４７ ０ ．１ ４４７ ０ ．１ ４４ ７ ０ ．１ ４４７ ０ ．１ ７ ６ ７ ６ ７ ７ ６ ７ ６ ．７ ７ ６ ７ ６ ．７ ７ ６ ７ ６ ．７ ２ ４ ５ ７ ．３ ２ ４ ５ ７ ．３ ２ ４ ５ ７ ．３ ２ ４ ５ ７ ３
４８ ．９ ２５ ．７ ２５ ．７ ７８ ．９ ２Ｏ ．７ １ ．３ ３ ３ ｌ ．３ ３ ３ ｌ ．７ ３ ３ ７ ０ ．７ ５５ ．７ ４９ ．６ ９９ ． ９７ ．
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４．７ ９
１ １６ ５ ．
１９５ ４ ．
ｌ８ ７ ５ ．１
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５８
１ ６轴 内脊索 ４轴 中脊索 ８轴 中脊索 １ ２轴中脊索 １ ６轴中脊索 ４轴外脊索 ８轴外脊索 ｌ ２轴外脊索 ｌ ６轴外脊索 ４轴外斜索 ８轴外斜索 ｌ ２轴外斜索 ｌ ６轴外斜 索
＿
内 环 拉
内环 索 ＮＨＳ
ｍ／
外环 索 ＷＨＳ
图 １ 索 剖 面 图
表 １ 张拉各阶段撑杆和主索应 力值 比较分析
构 件 应 力
杆件位 置
４轴 中撑 杆 ８轴 中撑 杆 １ ２轴 中撑 杆 １ ６轴 中撑 杆 ４轴 外 撑 杆 １ ．７ ５ １ １ ５ ６２ １ ．５ ６２ １ ．５ ６ ２ ３ ８ Ｏ．９
张拉 １０ １％
１ ．５ ４ Ｏ ｌ ５ ４ ０ １．５ ４ Ｏ １． ５ ４ ０ ３ ．５ ９ ６ ２ ８ ４ ９ ３ ．５ ８ １ ３ ．５ ８ １ ３ ．５ ８ １ ４ ７ ．８
张弦桁架结构模型拉索应力测试
部分 则通过 相应 的程 序模 块对 数 据进 行 处理 ， 后得 到 最 索 力值 。下面将 就 设备 的各 个部 分 分别进行 介 绍 。
２１ ．传感器部分
用 于 索力 检 测 的传 感 器 主 要 采用 无 线 加速 度 传 感
它 即传 感 采集 模块 、 处理 模 微 改善整 体结构 性 能 ， 为受 力合 理 、 成 制造 运输 方 便 、 施工 器 ， 又分 为三 个核 心模 块 ， 简单的ｌ ｑ平衡 体 系 。 弦桁 架结 构具 有 良好 的应用 价值 块 以及 无 线通讯 模 块 。 张
效 果。
模 拟 电压信 号 ， 从而 得到 加速 度值 。
２无线动力测试 系统的设备构成
２１ ．． 处理 单元 模 块 ２微
微 处 理 单元 模 块 是 无线 加 速 度 传感 器 的重 要 组 成 无线动 力测 试系 统 的设备 主 要包 括三 个 部分 ， 别 分 部分 ， 仅完 成采 集传 感单 元 的数 据 、 不 数据 的初 步 处理 ， 为 ： 感器部 分 、 传 数据 采集 部分 和数据 处 理部 分 。 感 器 传 而且 还承 担着 命 令解 析 的功 能 。 线动 力测 试系 统采 用 无 部分 实现对 索 的振动 数据 的采 集 ， 数据 采集 部分对 传 感 的微 处 理 单 元 芯 片 内部 集 成 了较 大 容 量 的存 储 器和 丰 器 的数 据进行 接 收并将 数据 传给 计 算机 部 分 ， 数据 处 理 富 的硬件 接 口电路 ，具 备 Ａ Ｒ高档 单 片机 Ｍ Ｇ 列 的 Ｖ Ｅ Ａ系
ห้องสมุดไป่ตู้
关 键词 ：张弦桁架； 索力监测； 无线传感技术
１引言
张弦 桁 架 结构 是 最近 几 年 发 展起 来 的 一 新 型 的 种 大跨 度预 应 力钢 结 构 形 式 ， 是 由弦 、 它 撑杆 和 压 弯 构件 组 合而 成 的 白平衡 体系 ， 充分 利用 高 强索 的 强抗 拉性 它
120m跨弦张钢桁架预应力张拉施工
120m跨弦张钢桁架预应力张拉施工陆汉时杨顺江苏南通二建集团有限公司226200[摘要]：通过对超大跨度张弦梁桁架预应力工程的施工，采用预应力施工技术设计，预应力索的预制、展开、拉索连接和拉索牵引就位等工序，采用大型软件施工模拟计算、进行过程分析和张拉过程中测量、调整位移量等，成功进行大跨度张弦梁桁架的张拉，说明了施工预控技术的重要性。
[关键词]：桁架张弦梁拉索预应力张拉1 工程概况河海大学江宁校区西区189亩实验基地位于南京市江宁经济技术开发区，北侧紧邻佛城路,西侧为宁丹路，东侧为隐龙路。
工程钢结构共分为三部分：水流实验大厅、结构实验大厅及水塔结构。
水流实验大厅是由混凝土柱支承的大跨度钢屋盖结构，分为A、B、C三个区。
A区屋盖为张弦梁桁架结构，屋盖整体平面形状为矩形，其长度为300m，宽度为120m，桁架截面为倒三角形式，主桁架跨度达到120m，最高处标高为19.3m，主桁架共计21榀，上弦杆管径377mm，下弦杆管径450mm。
桁架上部为天窗架及C型檩条结构。
单榀主桁架最重为67吨。
主结构使用钢材材质均为Q345B。
图2-1 A区钢结构屋盖平面布置图2 结构特点水流实验大厅的钢结构屋盖，A区和C区预应力钢结构为张弦桁架结构。
结构主要由多榀桁架组成，桁架之间由支撑桁架、三角型支撑桁架串联，形成整体的张弦桁架结构。
如图2-1所示。
桁架一端为固定支座，另一端为滑移支座。
A区屋盖21榀桁架，榀间距15m，合计300m（长轴），中间有一条伸缩缝，桁架跨度120m（短轴）。
张弦桁架由上弦桁架、下弦索及其之间的撑杆构成。
通过布置和张拉拉索，产生向上的等效预应力荷载，优化结构内力状态，提高结构刚度，平衡支座全部或部分推力，控制结构外形尺寸（矢高或跨度等）。
如图2-2所示。
图2-2 A区单榀张弦桁架三维示意图3 结构总体施工顺序根据本工程的特点和钢结构施工总体方案精神，对于预应力张弦桁架，单榀张拉，张拉前相邻两跨张弦桁架主结构、次桁架、天窗架安装、焊接完毕。
张弦桁架结构模型拉索应力测试
张弦桁架结构模型拉索应力测试张弦桁架是一种常见的桁架结构形式，具有良好的承载能力和刚度。
为了确保结构的安全可靠性，需要进行拉索应力测试。
拉索应力测试主要是为了评估张弦桁架结构在受到荷载作用时各个拉索的应力情况，以验证结构的设计是否符合要求。
在进行拉索应力测试时，首先需要选择合适的测试方法。
一种常用的方法是使用伸长计来测量拉索的伸长量，通过施加预定的荷载来计算拉索的应力。
另一种方法是使用应变计来测量拉索的应变情况，再根据钢材的应力-应变关系来计算拉索的应力。
无论采用哪种方法，都需要确保测试装置的稳定性和准确性。
在进行拉索应力测试时，需要注意以下几个方面。
首先，要确保测试时拉索处于稳定状态，松弛或者临界状态会影响测试结果的准确性。
其次，要保持测试环境的稳定性，避免温度和湿度等因素对测试结果的影响。
另外，需要保证测试荷载的准确性，荷载应逐渐增加，直至达到设计荷载的要求。
进行拉索应力测试时，有几个重要的参数需要记录。
首先是拉索的直径和长度，这些参数可以用来计算拉索的截面积和应变。
其次是拉索的材料弹性模量，这个参数用来计算拉索的应力。
最后是测试时施加的荷载和拉索的伸长量或应变值。
拉索应力测试能够提供很多有用的信息。
首先，可以评估张弦桁架结构的荷载承载能力，确保结构在受到设计荷载时没有发生破坏或超载。
其次，可以评估拉索的应力分布情况，发现可能存在的应力集中区域或者其他结构缺陷。
最后，可以验证结构的设计是否符合要求，如果测试结果超过了设计要求，可能需要对结构进行进一步的调整和优化。
综上所述，拉索应力测试是评估张弦桁架结构性能的重要手段之一、通过合理选择测试方法，确保测试参数的准确性和稳定性，可以获得有价值的测试结果，为结构的设计和施工提供参考依据。
张弦桁架结构拉索设计预应力影响因素研究
图 ２ 撑杆 Ｆ 端节 点受 力 图
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撑 杆下 端节 点 的力平衡 方程 如下 ：
Ｃ１ ＋ ２ ＋Ｃ Ｎ ＝ １ Ｃ Ⅳ ０ （） １
载． 限于篇幅 ， ” 本文只从两个方面进行研究 ： ①拱
桁 架上 下 弦杆 截 面 积 之 和不 变 ， 究 上 下 杆 截 面 研 积 比对 端拉 索设 计预 应 力 、 征杆 件 压 力 、 特 结构 跨 中预应 力 反拱 值 、 况 ① 下反 拱 值 和 工 况 ② 下 挠 工
面 高度 ２ ６ｍ， ． 宽度 ３ｍ； 桁架 下 弦线矢 高 ： 拱 ８ｍ； 拉索 垂度 ３４ｍ； 中撑杆 长 度 １． 拱桁 架 的 ． 跨 １４ｍ． 构件 截 面均为 钢管 ． 上弦 ：４０× ２ 下 弦 ： ８ ６８ ２ ， ０Ｘ ２ 与拉索 锚 固点连 接 的构件 ：２ ３×９ 侧 面斜 腹 ４； ６７ ； 杆及 上 弦面腹杆 ： １８× ． ６ ６ ６ 撑杆 也 为钢 管 ： ６ ６１８× ６ 钢 管钢 材 为 Ｑ ４ Ｄ， ． ３５ 弹性 模 量 为 ２０ ．６×１ ｋ ０ Ｎ
・ ｍ ～
．
拉 索采 用高 强度低 松 弛镀 锌钢 丝 束 ， 格 ： 规
１× ９ ６ ， ３７ ７ 弹性 模 量 ：． １９×１ ｋ ・ ０ Ｎ ｍ～． 弦 桁 张 架 布置 间距 ：５Ｉ． 载 取 值 １３ Ｎ ・ ～； 荷 １ ｎ恒 ．８ｋ Ｉ 雪 ｎ 载 ０８ｋ ・ ． Ｎ ｍ～； 自重 由程 序 计 算 ． 构 内力计 算 结 荷 载工 况 选 取 ２个 ： 预 应 力 加 自重 工 况 （ 计 ① 设
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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
ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｂ ａ ｓ ｅ ｗａ ｓ ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ａ ｓ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒｃ ａ ｈ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ， ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｍｐ ｒａ ａ ｉ ｔ ｖ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ
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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 ）
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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 ＠
＿
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 ］
１ ２ ９ ４
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பைடு நூலகம்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
ｒ ａ ｃ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｏ ｕｔ — ｏ ｆ － ｐｌ ａ ｎ ｅ ｒｅ ｆ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ．
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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
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
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
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