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    一種先進(jìn)的結(jié)構(gòu)體系的誕生--大跨度預(yù)應(yīng)力懸索鋼結(jié)構(gòu)玻璃屋面施工
    
                    
    作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    					
    
					時(shí)間：2009-12-23 10:05:58					[收藏]
    
               
    
                
    　　郭劍飛快速完成了兩張結(jié)構(gòu)草圖，推到記者面前。一張畫的是原計(jì)劃運(yùn)用的結(jié)構(gòu)體系，上下兩榀主鋼桁架是普通的鋼管，中間是一些鋼件組合；另一張畫的是最終運(yùn)用的新型結(jié)構(gòu)體系，上面采用的是曲面鋼管，下面采用的是				
    				
     

               
    
               
      
				　　郭劍飛快速完成了兩張結(jié)構(gòu)草圖，推到記者面前。一張畫的是原計(jì)劃運(yùn)用的結(jié)構(gòu)體系，上下兩榀主鋼桁架是普通的鋼管，中間是一些鋼件組合；另一張畫的是最終運(yùn)用的新型結(jié)構(gòu)體系，上面采用的是曲面鋼管，下面采用的是一根懸索，中間腹桿采用的是直徑較小的鋼管。 
      
　　在北京農(nóng)業(yè)生態(tài)工程試驗(yàn)基地配套工程主任工程師郭劍飛看來，這些鋼構(gòu)件的改變，意味著一種先進(jìn)的結(jié)構(gòu)體系的誕生。事實(shí)證明，這種運(yùn)用于大跨度玻璃屋面的施工方法不僅能夠節(jié)約鋼材、節(jié)省工期，還使結(jié)構(gòu)受力更加合理。去年，大跨度預(yù)應(yīng)力懸索鋼結(jié)構(gòu)玻璃屋面施工工法被評(píng)為國家級(jí)工法。 
      
　　“其實(shí)，這種新型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生與最初設(shè)計(jì)方的設(shè)計(jì)方案有關(guān)。”郭劍飛說。據(jù)他介紹，設(shè)計(jì)方的設(shè)計(jì)想法是要求20年不落伍，還要兼顧使用功能和美學(xué)功能。如果運(yùn)用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，就不能達(dá)到設(shè)計(jì)方的要求，而且較笨重的單純剛性構(gòu)件還可能破壞工程的整體效果，影響采光和空間造型。 
      
　　但當(dāng)時(shí)還沒有一種成熟的施工方法能夠解決大跨度預(yù)應(yīng)力懸索張拉的問題，也沒有配套指定的機(jī)械。怎么辦？工期不等人。 
      
　　在確定了鋼構(gòu)件后，技術(shù)人員協(xié)同設(shè)計(jì)方進(jìn)行了大量的仿真模型計(jì)算和實(shí)驗(yàn)。他們?cè)谙孪胰嵝运黧w內(nèi)部施加預(yù)應(yīng)力，控制剛性構(gòu)件的彎矩大小和分布，改善了整體結(jié)構(gòu)的受力性能，使壓彎構(gòu)件和抗拉構(gòu)件取長(zhǎng)補(bǔ)短、協(xié)同工作，達(dá)到自平衡。 
      
　　為了確保萬無一失，技術(shù)人員還在鋼索上安裝了很多監(jiān)控儀器。比如，他們安裝了壓力傳感器監(jiān)測(cè)鋼索預(yù)應(yīng)力，安裝了水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)上弦鋼管的變形情況。 
      
　　經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，他們最終獲得成功。在剛性構(gòu)件與柔性索體形成整體剛度后，張弦梁結(jié)構(gòu)的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)單純剛性構(gòu)件的剛度，在同樣的荷載作用下，其變形情況也要比單純剛性構(gòu)件好得多。 
      
　　郭劍飛說，由于采用了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，屋蓋結(jié)構(gòu)桿件大為減少，腹桿等構(gòu)件的截面尺寸比原設(shè)計(jì)尺寸更小。根據(jù)初步設(shè)計(jì)，鋼桁架體系總噸位約400噸，現(xiàn)在采用的鋼桁架預(yù)應(yīng)力張弦梁結(jié)構(gòu)體系總噸位約230噸，節(jié)約鋼材約170噸，僅材料一項(xiàng)就節(jié)約資金約93.5萬元。同時(shí)，由于這種結(jié)構(gòu)體系是在現(xiàn)場(chǎng)組裝后整體吊裝而成，現(xiàn)場(chǎng)焊接的工程量大大減少，工期還提前了20天。 
      
　　在這項(xiàng)工程完成之后，大跨度預(yù)應(yīng)力懸索鋼結(jié)構(gòu)玻璃屋面施工工法又相繼被運(yùn)用到北京市金融街某大廈工程和北京凱晨廣場(chǎng)工程中，并取得了良好的效果。 [建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)(http://www.ccmsa.com)收集整理]		
				
				

            
      				
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