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某門式剛架庫房預應力加固設計與施工

文檔作者：劉桐1，劉友忠2，羅斌3 文檔來源： 1．鹽城工學院土木工程學院 2．江蘇國豐建設集團有限公司 3．東南大學土木工程學		點擊數：	更新時間： 2025年11月01日
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2011年3月下施工技術
第40卷第337期CONSTRUCTION TECHNOLOGY 49
某門式剛架庫房預應力加固設計與施工
劉桐1，劉友忠2，羅斌3
(1．鹽城工學院土木工程學院。江蘇鹽城224051；2．江蘇國豐建設集團有限公司，江蘇鹽城224000；
3．東南大學土木工程學院，江蘇南京210096)
[摘要】從解決門式剛架主體強度或剛度不足的問題出發，結合某汽車庫房實際工程，采用在門式剛架梁下弦加設
預應力拉索的方法進行加固優化設計。通過加固前后對原門式剛架結構性能的影響分析研究表明。采用預應力拉
索的方法進行加固安全可靠。同時介紹了該預應力拉索加固的節點設計與施工技術。
【關鍵詞】門式剛架；預應力拉索；結構性能；加固
【中圈分類號】TU746．3 【文獻標識碼]A 【文章編號】1002·8498(2011)06-0049-03
Design and Construction of Prestressed Reinforcement
of a Portal Frame Storehouse
Liu Tong‘，Liu Youzhong 2。Luo Bin3
(1．Civil Engineering College of Yancheng Institute of Technology．Yaneheng。J玩ngsu 22405 1．China；
2．Jiangsu Cuofeng Construction Group Co．，Ltd．，Yancheng，Jiangsu 224000，China；
3．Civil Engineering College ofSoutheast University。№，彬昭，Jiangsu 210096，儺ina)
Abstract：Combining with the actual automobile storehouse，authors proposed an optimized reinforcement
method of adding prestressed cable under the bottom chords of portal frame girder to solve the deficient of
strength and stiffness of portal frame．Comparison of the structural performance before and after the
reinforcement shows that the reinforcement method is safe and reliable．Moreover，the node design and
construction technology of the prestressed cable reinforcement are introduced．
Key words：portal frame；prestressed cable；structural performance；reinforcement
l工程概況
鹽城市某二期汽車庫房采用門式剛架結構體
系，庫房內無起重機，屋面荷載較大(吊掛荷載大)。
該庫房長度78m，跨度24m，柱距6m。抗風柱柱距
5m，檐口柱高21m。剛架梁為變截面設計。實際采
用斷面形式為：柱H1 000 X450 X 10×18；梁均分4
段，兩邊對稱，第l段截面H(1 100—800)X 400 X
10 X 14，第2段截面H(800—950)X 400 x 10 X 14
(見圖1)。該庫房使用后發現，剛架梁變形較大，實
測剛架梁跨中最大變形達74ram，建設單位要求進
行加固。
2原門式剛架庫房結構性能分析
2．1計算模型及參數
以一榀剛架為計算單元，將屋面及檁條質量導
算為恒載作用于剛架，取值0．3kN／m2，吊掛荷載
1．5kN／m2，屋面活載0．3kN／m2，基本雪壓0．5kN／
【收稿日期】2010·10·12
【作者簡介】劉櫚．鹽城工學院士術下程學院副教授．江蘇省鹽城
市希望大道校區鹽城I：學院土木工程學院32信箱224051．電話：
(0515)88168210．E·mail：liutongpc@yahoo．corn．crl
圈1 門式剛架結構示曩
Fig．1 Portal frame structure
m2(活載與雪載取較大值參與組合)，基本風壓
0．45kN／m2，地面粗糙度類別為B類，風壓高度變化
系數為1．3。風荷載體型系數：迎風墻面+0．8、背
風墻面一0．5、迎風屋面一0．6、背風屋面一0．5。環
境溫度變化一10—300C。門式剛架自重由計算程序
自動導算。
采用大型有限元分析軟件ANSYS。對該結構進
行承載能力極限狀態和正常使用狀態下結構性能分
析。結構性能主要包括受力和變形兩個方面，受力
為梁最大應力、柱頂和柱底應力。變形為梁的跨中豎
萬方數據
施工技術第40卷
向位移和柱頂水平位移。門式剛架的梁和柱均采用
beaml88單元模擬。荷載組合包括：①承載能力極
限狀態組合1：1．2G+1．4L+0．84T．；組合2：1．2G
+1．4S+0．84孔；組合3：0．9G+1．4W+0．84TI；組
合4：0．9G+1．4W+0．84咒。②正常使用狀態組
合5：1．OG+1．0L+0．6T．；組合6：1．0G+1．OS+
0．6L；組合7：1．0G+1．0W+0．6T，；組合8：1．0G+
1．0W+0．6疋。其中：G為恒載(結構自重+屋面+
吊掛)、L為活載、矽為風載、Is為雪載、L為升溫荷
載、死為降溫荷載。
2．2分析結果
提取各荷載組合下關鍵構件的內力和位移，計
算結果如表1。2所示。
裹1 各組合下關鍵構件內力
Table 1 Key components stress under
different conditions MPa
裹2各組合下結構最大位移
Table 2 Maximum displacement of the
structure under difierent conditions mm
往：表中負僵表不位移向F
由表1，2可見，該工程門式剛架結構的梁和柱
在承載能力極限狀態下的最大應力為134．3MPa，滿
足強度要求。結構在正常使用狀態下的最大豎向位
移為70mm，結構跨度為24m，約為L／343，屋面結構
的豎向位移大于規范要求的L／400，故結構不滿足
在正常使用極限狀態下設計要求。
3預應力加固方案優化
根據庫房剛架梁實際變形與理論分析結果，門
式剛架結構梁的剛度較弱，導致結構豎向位移不滿
足規范要求，需要采取措施對其加固。采用預應力
拉索加撐桿的方法，使上弦梁、拉索和撐桿構成張弦
梁結構體系，由此可以提高原結構的承載力和剛度。
由于該工程應滿足規定的凈空要求，預應力拉索布
置和撐桿長度均受到限制。為了方便施工，根據撐
桿布置形式不同。采用單撐桿“I”字形和雙撐桿“V”
字形(見圖2)兩種預應力加固方案進行結構性能優
化。為了便于對比分析，兩種方案均采用相同規格
的預應力拉索(PESC5×55)和撐桿(咖83×4)，同時
拉索的初始預張力也相同。R n a“I”字形b“V”字形
圈2加固方秉示意
Fig．2 Reinforcement schemes
4加固后結構性能分析
運用ANSYS軟件對兩種加固方案分別進行建
模分析，其中拉索用linklO模擬，撐桿用link8模擬。
兩種方案的結構性能分析結果如表3，4所示。
表4加固后備組合下結構最大位移
Table 4 Maximum displacement under
different conditions after reinforced mill
由表3，4計算結果對比分析可得：①同荷載組
合下，兩種方案的預應力拉索索力相差不大，而“I”
字形方案的撐桿內力比“V”字形方案大，但是都滿
足強度要求；②各荷載組合下，兩方案所對應結構的
梁最大應力、柱頂應力和柱底應力基本相近；③各荷
載組合下，兩方案所對應的結構最大位移基本相同；
④與原設計相比，兩方案降低了門式剛架結構梁在
最不利組合下的應力，同時該結構在最不利狀況下
跨中的豎向位移為一26ram，滿足了結構在正常使用
裹3加固后各組合下關鍵構件內力
Table 3 Key components stress under different conditions after reinforced
組合{警掣羆柱硬應力／MPa 柱底應力／MPa 拉索軸力／kN
I字形V字形I字形V字形l字形V字形
攆桿內力／MPa
I字形V字形
組合
組合
組合
組合
84．0
87．5
57．8
74．7
84．9
88．2
47．7
63．2
82．6
55．4
64．5
58．4
40．3
46．3
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萬方數據
劉桐等：某門式剛架庫房預應力加固設計與施工5l
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c節點2 d節點3
圈3預應力拉素加固結構示意
FIg．3 Reinforcing structure with prestressed cable
極限狀態下的設計要求。總之，兩種預應力優化方
案都能改善結構性能，特別是增加結構剛度，但是考
慮到實際施工的可操作性，最終選擇“V”字形方案
進行預應力加固。
5預應力加固節點構造與施工技術
5．1加固節點構造
與拉索相連的節點是保證預應力建立的核心元
件，其構造設計除了滿足力學要求外還要兼顧施工
與拉索張拉空間的需求。結合該工程特點進行節點
構造設計，如圖3所示。
5．2預應力拉索施工技術
由于加固后該門式剛架庫房結構內部需要滿足
凈空要求，導致拉索與鋼梁夾角較小，拉索在節點2
處張拉難度較大，因此選擇一端張拉法在節點l處進
行預應力張拉。考慮到該庫房結構榀與榀之間剛度
影響較弱，同時每榀拉索的施工張拉力400kN，進行
逐榀張拉并且一次張拉到位。每榀拉索有2根拉索
通過節點l相連，在張拉過程中保證拉索張拉力同步
增加。兩根索施工時對稱張拉，嚴格控制油壓表的讀
數，實際張拉力值應在設計值的95％一105％，保證張
拉力的誤差符合設計要求。每榀拉索采用分級張拉：
O—d0％礦。。—+50％礦。。。—+70％礦。。。---,90％礦。。。---*100％
礦。。。(盯。。。為控制預拉力)。本工程加固后對剛架梁跨
中進行了實測，撓度值51mm。滿足規范要求。
6結語
該庫房在門式剛架梁下弦加設預應力拉索和撐
桿的加固方法可以大大改善結構性能，特別是對結
構剛度有較大提高，該工程通過加固后使用效果良
好，對今后類似工程的加固具有參考價值。
◆考文獻：
【l】呂志濤．盂少平．現代預應力設計[M]．北京：中國建筑工業
出版社．1998．
[2】郝文化．葉裕明．劉春山。等．ANSYS土木工程應用實倒【M】．
北京：中國水利水電出版社．2005．
[3】王國強．實用工程數值模擬技術及其在ANSYS上的實踐
[M]．西安：西北工業大學出版社，1999．
[4] 建筑施工手冊(4版)[M]．北京：中國建筑工業出版社。
2003．
[5】江正榮．建筑施工計算手冊(2版)[M】．北京：中國建筑工業
出版社．2001．
[6】清華大學土木工程系．CECS97：96鋼結構加固技術規范
【s】．1997．
國內最大的光伏發電站竣工
位于山東濟南力諾陽光科技園內的光伏發電站
竣工。該發電站是目前國內最大的光伏發電站，總
長度120m，高20m，結構為龍門式鋼結構。電站投
入運營后。年發電量可達24萬kW·h，每年可節約
標準煤88．8t、減排灰渣67．2t、減排二氧化碳
195．36t、減排二氧化硫7．2t，具有良好的社會效益
和經濟效益。
(摘自《：中華建筑報)20ll-03-08)

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