基于復雜建筑探析預應力結構設計的優化措施

徐旺雄 陳治良 馮新寬

（柳州歐維姆機械股份有限公司 545036）

基于復雜建筑探析預應力結構設計的優化措施

徐旺雄 陳治良 馮新寬

（柳州歐維姆機械股份有限公司 545036）

隨著時代的發展各式各樣復雜的建筑物層出不窮，在對復雜建筑進行結構設計時，應該重點關注預應力結構的設計工作。本文首先針對預應力結構進行了概述，之后重點針對復雜建筑預應力結構設計的優化措施進行了分析。

預應力；建筑結構；設計

1 預應力結構概述

構件是組成建筑工程主體結構的最主要部分。為了確保結構的安全性，工作人員常常會在混凝土結構中增加一定的壓力，通過這種方式，使混凝土構件的使用壽命得到提高，同時促進結構整體穩定性與耐久性水平的提高。而在這一過程當中，所施加的預應力構件即本文研究的預應力結構。特別是在結構復雜的建筑物中，預應力的合理設計對優化結構性能意義重大。

2 優化設計

2.1 設計變量分析

對預應力設計變量進行深人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、極限狀態等。為了能夠實現科學合理地設計，在預應力初步設計過程中就要高度重視抗裂，對于預應力配筋應該是按照人們對抗裂性的要求來進行設計。通過這樣的設計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研究，要從實際出發來采取措施。在設計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曲線配筋。這兩種方式的應用將有助于滿足實際要求。在設計過程中對于沿力筋的預應力是可以視為不變的，對于其造成的損失也不用進行考慮。在工作中對于結構所受曲線預應力則是可以根據等效荷載法看作把它看成調整力系的作用。

2.2 對預應力超靜定結構進行分析

對預應力超靜定結構受力進行專業分析有著非常重要的意義。應該看到在實際工作中后張預應力混凝土結構往往會受到調整力系和工作力系這兩種力的影響。工作力系主要指的是結構設計載荷所起作用。這樣一種方式往往可以乘坐是工作力系。這兩種力對預應力超靜定結構所產生的影響是不一樣的。調整力系則要對結構受力進行逐步調整，通過這樣一種方式實際上將能夠對結構內力實現專門調整，這樣將能夠使得結構受力能夠變得更為合理。當前在建筑結構中預應力受安置形式以及張拉力兩方面因素的影響是最大的。對于這兩個因素應該不斷加強研究。梁端錨具布置也是一個比較典型的問題，對于這樣一個問題也應該加強研究。應該看到梁截面面積大小是固定的，此時梁端錨具不管是過大還是過小都會對其布置形式產生較大影響。在復雜建筑結構設計過程中，各種設計變量都將能夠得到科學合理地設計，不少設計參數都是具有一定限制的。在進行科學地荷載設計之后，預應力也將會出現一個合理有效的調整力系。這樣將有助于達到工作效果。

3 某市大劇院預應力優化設計

某市大劇院是杭州市內大型的市政工程，同時也是典型的復雜建筑結構。以大劇院為例來進行分析更具有現實意義。從該工程的實際情況來看，大劇院高度是46.2m左右，面積為5.2萬m2。這樣一棟建筑，具有主舞臺、音樂大廳、左右舞臺以及后臺等附屬結構。為了能夠滿足需要，在工作中就應該對其進行嚴格設計。在對其結構進行設計過程中高位設計在25m，側墻設計為32m，厚度設計則四600mm。對于管道的設計則是要按照墻的長度來增設7道豎向縫，為了能夠真正滿足需要還應該把墻體分割成8個墻肢。為了能夠真正滿足需要，建筑跨度就應該比較大。對于預應力的設計，重點是要保證預應力梁能夠滿足抗裂要求。這樣才能夠真正適應實際工作要求。對于預應力鋼束應該進行科學規劃，要對其進行科學合理地配置。這樣才能夠滿足實際要求。對于這樣一種結構，工作人員利用有限元軟件ANsys進行專門分析之后發現。在預應力設計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行嚴格控制。這樣才能夠滿足要求。這是我們在工作中應該引起高度重視的。要采取專門措施來對其進行優化。

圖1 鋼筋束配置方案憂化設計示意圖

4 結語

總而言之，想要有效保證工程整體的質量，首先要確保預應力結構設計優化的合理性和科學性。為了能夠真正滿足需要，在今后就應該從實際出發來對進行科學分析。本文以某市大劇院預應力優化設計為例進行了詳細分析。通過本文的分析就會發現，在今后工作中必須要高度重視預應力設計變量以及預應力超靜定結構受力分析。

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TU318

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1004-7344（2016）11-0267-01

2016-3-26