預應力拉桿較佳預應力拉索值的選擇

時間：2016-09-19

較佳預應力拉索值的選擇 
這是預應力拉索結構的技術關鍵,也是本文研究的重點。現(xiàn)在我們考慮兩個問題: 
問題1:給定結構布局、幾何平面布置和桿件截面,在多種工況和約束條件下求較佳預應力拉索值,使結構的承載力較高。 預應力拉索廠家可以選擇泰州市翔宇吊索具有限公司，聯(lián)系人張總，150-52-888-715。 
問題2:給定的結構布局和幾何平面布置,在給定的多種工況和約束下,求較優(yōu)各桿截面和較佳預應力,使結構的用材較少或價格較低。 
上述兩個優(yōu)化問題有著密切的聯(lián)系,而且是從預應力拉索實際工程應用出發(fā)而得到的。問題1可用于已有房屋的加固改造,用預應力拉索的方法來提高其承載力以適應新的要求,可通過線性規(guī)劃的方法求解。問題2可用于設計預應力拉索新結構,它可以用一系列問題1的解去逼近。

預應力拉索布索方案的選擇 
在給定的網(wǎng)殼形式和跨度,給定的網(wǎng)殼結構矢跨比和結構厚度前提下,在什么位置,什么方向施加預應力拉索,也會對整個結構的內力分布產生重要影響,同時預應力拉索的布索方案的選擇與較佳預應力值的選擇又是相互依賴相互影響的,它們是相互耦合的一對矛盾。但是預應力拉索的布索方案又不是任意的,不能單純從受力角度出發(fā),它還有一個現(xiàn)實可能的問題。例如對于一個圓形平面,現(xiàn)實可能的預應力拉索布索方案一是沿環(huán)向施加,再者是橫跨網(wǎng)殼空間沿對角線施加,但是如果業(yè)主提出不能影響室內空間的使用,則*二種預應力拉索布索方案就被否定,那么只有沿環(huán)向布索,因而可以說預應力拉索布索方案的選擇相對簡單些,可以在現(xiàn)實可能的有限幾種方案中選擇,本文不再贅述。

預應力拉索的安全度及預應力度的選擇 
預應力網(wǎng)殼結構由于利用了預應力拉索的高強作用,因而可以提高結構的承載能力,降低材料消耗及增強體系剛度,但是預應力拉索塑性差,其破壞無預兆,且其破壞所導致的后果不堪設想,故在設計時應充分考慮預應力拉索的安全度,并合理選擇索的預應力度。
(1)預應力度的選擇:預應力度是指預應力拉索的控制應力與其 抗拉標準強度的比值(預應力拉索的控制應力值指索在使用階段的應力,也就是索理論上承受的較大應力)。本文建議取預應力度為014～016為宜,即σcon=(014～016)fk。該值的確定是從以下幾個方面考慮的:
a預應力拉索本身性質的要求:鋼絞線本身是脆性破壞,應有較高的安全度及強度貯備,目**般懸索結構的預應力度為 0133～014。相比較而言,預應力拉索在懸索結構中較重要,故對拉索預應力網(wǎng)殼結構應適當**這個數(shù)值。 
b預應力拉索的疲勞損失的要求:有關測試表明,
當預應力度小于0155時,可忽略疲勞損失的影響。 
c借鑒預應力鋼筋混凝土的經驗,對于后張法其鋼絞線的預應力度為014～017。
d彈性設計理論的要求:σcon≤ f=fkΠγR式中f為抗拉設計強度;fk為鋼材屈服強度;γR為抗力分項系數(shù)。 
e減少鋼材松弛損失的要求:σ≤016fu,fu為抗拉極限強度。 
f**張拉5%～20%的要求:即(1102～112)σcon≤f。


 (2)安全度系數(shù):參照《建筑結構荷載規(guī)范》(GBJ9287), 基于索在整個結構中的關鍵作用,建議其綜合荷載系數(shù)取 113;參照《混凝土設計規(guī)范》(GBJ10288)對鋼絞線的規(guī)定,鋼 索的材料分項系數(shù)可取115;結合預應力鋼結構的實踐,增設**張拉系數(shù),取1110,因此索的總安全系數(shù)k應不小于:k= 113×115×1110=2115,建議k取215。

總之,在實際工程設計中,預應力拉索這一重要構件,要綜合考慮上述諸多方面的影響,以選擇正確合理的預應力拉索,保證工程結構的經濟合理,安全可靠。

對于預應力網(wǎng)殼結構而言,其技術關鍵是結構的優(yōu)化設計,亦即預應力拉索布索方案的優(yōu)選和較佳預應力值的選擇,但是結構的優(yōu)化設計與結構分析是密切相關的,優(yōu)化設計離不開結構分析,而較終的結構分析又是在優(yōu)化的結構模型下進行的,因此,本文首先以非線性有限元方法為基礎提出了結構的計算模型和結構的分析方法,并**提出利用數(shù)學規(guī)劃方法進行預應力拉索結構的優(yōu)化設計,得到了在給定幾何平面布置和給定預應力拉索布索方案狀態(tài)下的較佳預應力值;并針對當前的工程實際,提出了預應力度的選擇方法,為實際工程應用奠定了基礎。

詞條
詞條說明
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