復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)范文

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摘要：

在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)是否科學(xué)將會(huì)直接影響到工程的整體水平，正是因?yàn)槿绱耍诮窈蠊ぷ髦芯蛻?yīng)該不斷加強(qiáng)對其研究。本文將重點(diǎn)分析復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：

預(yù)應(yīng)力；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

建筑工程施工過程中影響工程質(zhì)量的因素非常多，對于復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)而言，其預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)對于整個(gè)工程的設(shè)計(jì)就會(huì)產(chǎn)生較大影響。為了能夠滿足實(shí)際需要就應(yīng)該對預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)保持高度重視，要采取專門措施才能夠滿足實(shí)際要求。從以往的經(jīng)驗(yàn)來看為了能夠滿足日益復(fù)雜的要求，在今后工作中就應(yīng)該對預(yù)應(yīng)力進(jìn)行不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用專業(yè)方法來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)更有助于提升設(shè)計(jì)水平。對預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)變量以及預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行分析是預(yù)應(yīng)力優(yōu)化的重要措施。

一、優(yōu)化設(shè)計(jì)

在工作中對復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行深入分析有著非常重要的意義。為了能夠真正滿足需要，就要對預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)變量以及預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行科學(xué)分析。

（一）設(shè)計(jì)變量分析。對預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)變量進(jìn)行深入分析有著非常重要的意義，對于這方面的工作具體而言就是要分析承載能力的極限狀態(tài)、極限狀態(tài)等。這些方面在設(shè)計(jì)過程中都必須要能夠符合實(shí)際要求及規(guī)范。此外對于承載力、變形、應(yīng)力以及抗裂等也應(yīng)該進(jìn)行專門驗(yàn)算。只有不斷進(jìn)行驗(yàn)算才能夠滿足要求，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對變形的有效控制，工作中主要是要利用結(jié)構(gòu)高跨比來實(shí)現(xiàn)。采用這樣一種方式將有助于實(shí)現(xiàn)對變形的有效控制。對于抗裂的控制則是要采用預(yù)應(yīng)力配筋的方式來進(jìn)行處理。對于非預(yù)應(yīng)力鋼筋的增配，往往是要在承載力不能夠滿足預(yù)應(yīng)力盡量的條件下才要開展這項(xiàng)工作的。為了能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，在預(yù)應(yīng)力初步設(shè)計(jì)過程中就要高度重視抗裂，對于預(yù)應(yīng)力配筋應(yīng)該是按照人們對抗裂性的要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過這樣的設(shè)計(jì)將非常有助于滿足要求。在今后工作中對于這方面情況必須要加強(qiáng)研究，要從實(shí)際出發(fā)來采取措施。在設(shè)計(jì)過程中最為常用的方式是混合式曲線與直線配筋以及單獨(dú)曲線配筋。這兩種方式的應(yīng)用將有助于滿足實(shí)際要求。在設(shè)計(jì)過程中對于沿力筋的預(yù)應(yīng)力是可以視為不變的，對于其造成的損失也不用進(jìn)行考慮。在工作中對于結(jié)構(gòu)所受曲線預(yù)應(yīng)力則是可以根據(jù)等效荷載法看作把它看成調(diào)整力系的作用。

（二）對預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。對預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行專業(yè)分析有著非常重要的意義。應(yīng)該看到在實(shí)際工作中后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)往往會(huì)受到調(diào)整力系和工作力系這兩種力的影響。所謂調(diào)整力系主要指的是在工作中要借助預(yù)應(yīng)力筋以及錨具來施加的人工預(yù)應(yīng)力。對于這樣一種預(yù)應(yīng)力必須要引起高度重視，要不斷加強(qiáng)對其分析。工作力系主要指的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)載荷所起作用。這樣一種方式往往可以乘坐是工作力系。這兩種力對預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響是不一樣的。調(diào)整力系則要對結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行逐步調(diào)整，通過這樣一種方式實(shí)際上將能夠?qū)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力實(shí)現(xiàn)專門調(diào)整，這樣將能夠使得結(jié)構(gòu)受力能夠變得更為合理。對于工作力系而言，在運(yùn)行過程中往往會(huì)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大破壞。這一點(diǎn)是人們在工作中應(yīng)該要引起高度重視的一點(diǎn)。通過對復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行深入分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前在建筑結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力受兩個(gè)方面因素的影響是最大的。這兩個(gè)因素分別是安置形式以及張拉力。對于這兩個(gè)因素應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究，這是適應(yīng)實(shí)際要求的重要措施。預(yù)應(yīng)力筋安裝形式如果科學(xué)合理，那么此時(shí)對于結(jié)構(gòu)控制面內(nèi)力往往可以利用最小張拉力來把它調(diào)整到最為合適的狀態(tài)。相反，當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋安裝不合理的話，此時(shí)就應(yīng)該提升預(yù)應(yīng)力筋使用量。這樣一種方式同千重情形相比，對結(jié)構(gòu)中斷面內(nèi)力調(diào)整效果的影響也將是不同的。這是我們在實(shí)際工作中應(yīng)該引起高度重視的一點(diǎn)。對于這方面情況要不斷加強(qiáng)研究。梁端錨具布置也是一個(gè)比較典型的問題，對于這樣一個(gè)問題也應(yīng)該加強(qiáng)研究。應(yīng)該看到梁截面面積大小是固定的，此時(shí)梁端錨具不管是過大還是過小都會(huì)對其布置形式產(chǎn)生較大影響。這一點(diǎn)是人們在工作中應(yīng)該引起高度重視的。為了能夠避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在今后工作中就應(yīng)該在梁下直線上來布置合適的預(yù)應(yīng)力筋。通過這樣的方式在設(shè)計(jì)荷載確定之后，與之相對應(yīng)的混凝土工作系數(shù)也將會(huì)確定下來。在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，各種設(shè)計(jì)變量都將能夠得到科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，不少設(shè)計(jì)參數(shù)都是具有一定限制的。在進(jìn)行科學(xué)地荷載設(shè)計(jì)之后，預(yù)應(yīng)力也將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)合理有效的調(diào)整力系。這樣將有助于達(dá)到工作效果。

二、杭州大劇院預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)

杭州大劇院是杭州市內(nèi)大型的市政工程，同時(shí)也是典型的復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)。以杭州大劇院為例來進(jìn)行分析更具有現(xiàn)實(shí)意義。從該工程的實(shí)際情況來看，大劇院高度是50m左右，面積為5.2萬m2。這樣一棟建筑，具有主舞臺(tái)、音樂大廳、左右舞臺(tái)以及后臺(tái)等附屬結(jié)構(gòu)。為了能夠滿足需要，在工作中就應(yīng)該對其進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)。在對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中高位設(shè)計(jì)在25m，側(cè)墻設(shè)計(jì)為32m，厚度設(shè)計(jì)則四600mm。對于管道的設(shè)計(jì)則是要按照墻的長度來增設(shè)7道豎向縫，為了能夠真正滿足需要還應(yīng)該把墻體分割成8個(gè)墻肢。為了能夠真正滿足需要，建筑跨度就應(yīng)該比較大。對于預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是要保證預(yù)應(yīng)力梁能夠滿足抗裂要求。這樣才能夠真正適應(yīng)實(shí)際工作要求。對于預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)發(fā)恩錫，要對其進(jìn)行科學(xué)合理地配置。這樣才能夠滿足實(shí)際要求。對于這樣一種結(jié)構(gòu)，工作人員利用有限元軟件ANSYS進(jìn)行專門分析之后發(fā)現(xiàn)。在預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)過程中是要受到墻肢上端彎矩影響的。這種影響是人們在工作中必須要引起注意的。針對這種情況，在今后工作中就要對墻肢上端、垮中界面以及梁端進(jìn)行嚴(yán)格控制。這樣才能夠滿足要求。這是我們在工作中應(yīng)該引起高度重視的。要采取專門措施來對其進(jìn)行優(yōu)化。

三、結(jié)語

預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的工作，這項(xiàng)工作是否科學(xué)合理將會(huì)直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量。為了能夠真正滿足需要，在今后就應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)來對進(jìn)行科學(xué)分析。本文以杭州大劇院預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)為例進(jìn)行了詳細(xì)分析。通過本文的分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在今后工作中必須要高度重視預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)變量以及預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力分析。

參考文獻(xiàn)

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作者：田甜 單位：長春建筑學(xué)院