某大跨异型现浇预应力混凝土空心板结构分析.pdf

第 4 2卷 第 2期 2 01 1年 2月 Vo 1 4 2 No 2 Fe b201 1 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o g y 1 1 5 某大跨异型现浇预应力混凝土空心板结构分析 刘 航 ，经 杰2 ，杨学中 ，李俊平 ( 1 北京市建筑工程研究院 ， 1 0 0 0 3 9 ， 北京 ； 2 清华大学建筑设计研究院 ， 1 0 0 0 8 4， 北京 ； 3 北京建 筑工程学院 ， 1 0 0 0 4 4， 北京) 摘要： 为准确计算空心板结构在荷载作用下的内力和变形， 对比分析了采用拟板法 、 拟梁法、 密肋梁 法等简化计算模型与有限元实体分析模型的计算结果。结果表明 混凝土空心楼盖采用填充箱体对称布置时有 着很好 的各向同性性 能， 采用拟梁法和密肋梁法计算与框架柱相 连的暗梁或拟梁时 ， 其计算结果往往偏大很多 ， 不宜直接采用 。在此基础上 。 并进一步探讨了预应力筋的布置原 则与方法 。 关键词 ： 现 浇混凝土空心板 ； 有限元分析 ； 拟板法 ； 拟梁法 ； 预应力； 大跨 ； 异型 中图分 类 号 ： T U 3 7 8 文 献标 识 码 ： A 文 章编 号 ： 1 O o 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 1 ) 0 2 0 1 1 5 0 6 ANALYSI S OF AN I RREGULAR PLAN LoNGS PAN CAS T Di SI TU PRES TRES S ED CoNCRETE HoLLoW FLooR S TRUCTURE L I U Han g ，JI NG J i e ，YANG Xu e- z ho n g ，L I Ju n -p i n g。 ( 1 B e i j i n g B u i l d i n g C o n s t r u c t i o n R e s e a r c h I n s t i t u t e ， 1 0 0 0 3 9， B e ij i n g ， C h i n a ； 2 A r c h i t e c t t t r a l D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e o f T s i n g h u a U n i v e r s i t y ， 1 0 0 0 8 4 ，B e i j i n g ， C h i n a ； 3 B e ij i n g U n i v e r s i t y o f C i v i l E n g i n e e r i n g a n d A r c h i t e c t u r e ， 1 0 0 0 4 4， B e ij i n g ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： I n o r d e r t o a c c u r a t e l y c a l c u l a t e t h e i n t e r n a l f o r c e a n d d e f o r ma t i o n o f t h e h o l l o w flo o r s t r u c t u r e u n d e r l o a d s t h e c a l c u l a t i o n r e s u l t s o f fi n i t e e n t i t y e l e me n t a n a l y s i s mo d e l s a n d t h e s i mp l i fie d c a l c u l a t i o n mo d e l s ，s u c h a s t h e a n a l o g ue s l a b me t h o d ，a n a l o g u e c r o s s b e a m me t ho d a n d c r o s s rib b e a m me t h o d ，e t c ，a r e c o mp a r e d a n d a n aly z e d Th e r e s u l t s h o ws t h a t f a v o r a b l e i s o t r o p i c p r o p e r t y i s a v a i l ab l e wh e n c o n c r e t e h o l l o w fl o o r s t ru c t u r e s a r e a r r a n g e d s y mme t r i c a l l y b y u s i n g b o x fil l e r W h e n t he c o n c e a l e d b e a m o r a n a l o g u e b e a m c o n n e c t e d t o t h e f r a me c o l u mn i s c a l c u l a t e d b y u s i n g an a l o gu e b e a m me t h o d a n d c r o s s r i b b e a m me t h o d ，t h e c a l c u l a t i o n r e s u l t i s u s u a l l y mu c h g r e a t e r a n d s h o u l d n o t b e u s e d d i r e c t l y Ba s e d o n t h i s r e s u l t ，t h e p r i n c i p l e a n d me t h o d f o r a r r a n g e me n t o f p r e s t r e s s e d s t e e l b a r i s d i s c u s s e d i n d e p t h Ke y wo r d s ：c a s t - i n- s i t u c o n c r e t e h o l l o w flo o r ； fin i t e e l e me n t a n aly s i s ； a n a l o gu e s l a b me t ho d； a n alo gu e c r o s s b e am me t h o d；p r e s t r e s s i n g；l o n g s p a n；i r r e gul a r p l a n 1工 程 概 况 某大型综合科研楼为现 浇钢筋混凝土框架一 剪力 墙 结构 ， 地下3 层 ， 地 上 l 1 层 。结构整 体 平面布 置 呈L 形 ( 图 1 ) 。 由图1 可看出 ，其平面的转角部位采用了圆弧造 型 ， 该转角部位在4 l O 层 ， 轴范围内设计 成大空间结构( 图1 中阴影部分 ) ， 跨度达2 2 5 m。为保 证结构在 正常使 用极限状态下 的挠度和裂缝控制要 求 ， 同时结构高度不至于过大 ， 采用了大跨预应力现浇 混凝 土空 心板结 构 。 由于该空心板结构平面不规则，其受力性能相对 复杂。为准确计算该空心板结构在荷载作用下的内力 和变形， 采用P K P M有限元软件分别建立了拟板法和拟 梁法分 析 的计算模 型 ，同时 采用A N S YS 通 用有 限元 分 析软件建 立了该空 心板 的实 体有 限元 结构模 型 ，对 比 收稿 日期： 2 0 1 0 1 2 0 2 作者简介： 刘航 ( 1 9 7 1 一 ) ， 男， 湖南醴陵人 ， 教授级高级工程师 ， 副总工程 师 工学博 士 ， 北京市科技新星 ， e m a i l ： l i u h a n g 7 l s i n a c o m 图l 结构平面布置示意 分析了不同模型的计算结果。 在此基础上 ， 进一步介绍 了预应力筋的布置原 则与方法 ，有关分析结果可供相 关工程参考。 2 结构计 算分析方法 2 1拟板 法 拟板法是将钢筋混凝土空心板按截面抗弯刚度等 1 l 6 建筑技术 第 4 2卷第 2期 效的原则等效为实心板 ，从而建立分析模型进行内力 计算 的一种简化 分析方法 。 一 般 而言 。当钢筋混 凝土空 心板 中相 邻肋 的间距 小于7 0 0m m时 ，空心板虽本质上仍属于密肋结构 ， 但 其内力和变形与实心楼板较为接近 ， 因此 ， 可按截面抗 弯刚度等效的原则将离散的网肋结构连续化 ，等效为 实心楼板计 算 。 应注意 的是 ，采用拟板法 对钢筋 混凝土 空心板进 行内力分析时， 若内置填充体为双向对称布置 ， 例如采 用填充箱或填充块体等 ， 楼板可作为各向同性板计算 ； 若内置填充体为双向不对称布置， 例如采用填充管 、 填 充棒等 ，宜考虑由于两个方向板内部结构不对称所导 致的正交各向异性性质， 文献2 给出计算板的弹性内力 时 考虑了正交各向异性的计算方法。 2 2拟梁法 钢筋混凝 土空心板 在本质 上属 于密肋结 构 ，但 若 完全按肋梁的实际分布来建立计算模型的话 。梁的数 量多， 建模的工作量较大， 通常可采用拟梁法分析。所 谓拟梁法就是将钢筋混凝土空心板等效为若干混凝土 粱， 从而进行内力计算的一种简化分析方法。 现浇混凝土空心板按拟梁法进行计算时，所取拟 梁宜在相邻的区格间连续 ，且每个区格板内拟梁的数 量在各方向上均不宜少于5 根。 拟梁的截面可按抗弯刚 度等效 、 截面高度相等的原则确定 ， 并考虑抗扭刚度的 影响。拟梁的抗弯刚度为拟梁所代表的楼板宽度范围 内去除填充体截面后形成的混凝土截面的抗弯刚度。 2 3密肋 梁法 密肋梁法是指按实际钢筋混凝土空心板板肋的分 布， 将空心板模拟为密肋梁结构的内力计算方法。 相比 于拟梁法 ， 其梁的数量众多 ， 建模工作量较大 ， 但 由于 该方法更真实地模拟了空心板结构，其计算精度也较 高。 密肋梁的截面尺寸仍应按抗弯刚度等效、 截面高度 相等的原则确定。 2 4 有限元实体模型分析法 上述拟板法和拟梁法均属于对钢筋混凝土空心板 进行内力分析的简化计算方法 ，计算结果当然也是近 似 的 其计算 结果的准确 性受 多种因素 的影响 ， 包括平 面布置、 边界约束条件和简化模型与实际结构的差异 ， 如对于拟梁法 ， 梁的数量显然就是影响因素等。 为了获得更 为准确 的计 算结果 ，还可 采用有 限元 实体模型对 钢筋混 凝土空心 板进行 分析 。有 限元 实体 模型分析法就是采用有限元分析方法 ，将现浇混凝土 空心板中混凝土实体部分划分单元网格进行内力分析 的计算方法。 不难看出， 这种方法由于完全按实际结构 建立模型， 简化假定相对较少， 因此计算结果准确程度 相对较 高 。 本文工程 由于属于大跨异型板，同时采用上述四 种方法进行了计算分析 。并对四种方法的优缺点进行 了对 比。 3 结构计算结果分析 3 1结构布 置 本工程空心板采用柱支承楼盖体 系，楼面活载为 2 0 k N m 2 。 考虑到结构平面布置不规则 ， 内力分布较为 复杂 ， 空心板板厚取7 0 0m m， 高跨比约为1 3 2 。该楼板 平面为曲线多边形 ， 各方向尺寸基本相当， 其受力类似 于双向板 ， 因此， 空心填充体采用了正方形箱体 ， 楼板 的受力性能接近于各向同性板。 同时 ， 为提高空心板的 整体性 。 沿纵横两个方向分别布置了两道实心暗梁 ， 暗 梁的宽度为1 0 0 0 mm。该楼盖空心填充体及暗梁的布 置 如图2 所 示 。 填充籍体 暗 粱 图2 空心楼板结构布置示意 空心楼板采用的正方形填充箱体外形尺 寸为5 0 0 m m x 5 0 0 mm x 5 5 0 m i l l ，这样上下翼缘厚度各为7 5 i n n l ， 楼板的体积空心率为3 2 6 。 计算时主要考虑的荷载作用包括结构永久荷载、 活荷载、 地震作用和风荷载。 本工程设计主要依据规范包括 混凝土结构设计 规 范 ( G B 5 0 0 1 0 2 0 0 2 ) 、 建 筑抗震 设计 规范 ( G B 5 0 0 1 1 2 0 1 0 ) 、 无粘结预应力混凝土结构技术规程 ( J G J 9 2 2 0 0 4 ) 等 。 结构设计混凝土强度等级为C 3 5 。 预应力筋采用 为1 8 6 0 N m m2 ， 1 5 2 的低松弛预应力钢绞线 ， 张拉控制 应力取tr y - 0 7 。 非预应力钢筋采用H R B 4 0 o 级钢筋。 3 2 有限元 实体模 型计算结 果分析 采用A N S Y S 有限元分析 软件建 立了该钢 筋混凝土 空心板的分析模型( 图3 ) ， 为减小计算误差 ， 模型包括 2 0 1 1年 2月 刘航 ， 等 ： 某大跨异型现浇预 应力混凝土空心板结构分析 l 1 7 图3 空心板整体模 型示意 了空心板 周边 的局部 结 构 。 混 凝 土采 用了S o l i d 6 5 单元 ， 完全按实际工程将空心楼板中填充体部分挖空，以准 确反映板内的真实状态。 计算了在永久荷载和活荷载标准值共同作用下 ， 该空 心板 的弹性 内力 和变形 。 结果表示 ：该空心板竖向挠度的分布基本对称， 表 明空心板有着 良好 的各 向同性性 能。边梁 由于有框架柱 支承 因而跨度较小 、 刚度较大 、 变形较小。空心板内纵 横两方向所设的四道暗梁对变形的分布基本没有影响 ， 表明暗梁可与板协同受力 。 但不会形成板的支座。 该空心板沿两个方向的最大正应力均出现在跨中 部位 ， 支座正应力较小 ， 表明该空心板的受力性能较为 接近周边简支楼板 。 表1 列出了有限元分析 的跨中和 支座最大应力主 要计算结果 ， 其中： 弯矩为根据正应力和截面惯性矩推 算出的结果 ， 代表楼板宽度范 围1 0 m。 表1 有限元模型计算结果 应力 跨中 支座 部位 - MP a M, ( k N m) o , MP r MJ ( k N m) c r J Mp a I ( k N m) MP 目 M J ( k N m) 板底 4 2 3 2 4 2 7 9 一 1 4 9 5 一 1 5 0 2 2 4 5 2 2 41 O 1 4 2 O 1 3 8 8 板面 - 4 6 4 6 - 4 4 4 8 1 9 8 3 1 8 9 7 表1 中最大正应力和弯矩出现在楼板中心部位 ， 支 座最大应力和负弯矩仅出现于柱顶部位 ，其他边梁支 座处 ， 板的弯矩基本为0， 接近于简支支座。因此 ， 进行 预应力设计时 ， 结构抗裂控制截面为跨中截面。 图4 和图5 分别为 轴间楼板以及轴暗梁处 正应 力随板 跨 的分布情 况 ，图 中横坐 标 为计 算 截面 离 轴的距离， 纵坐标为应力值。 从图4 可看出， 本工程空心楼板的弯曲应力基本符 合简支分布。 在两端边梁部位应力和弯矩接近于0 。 其 2 5 0 0 5 0 0 0 7 5 0 0 1 0 0 0 0 1 2 5 0 0 1 5 0 0 0 1 7 5 0 0 2 0 0 0 0 , 2 5 o o 距 离， lr I 1 、 ， 、一 。， -_- 图4 轴间楼板上下表面应力分布图 图5 轴暗梁上下表面应 力分布图 上下表面应力均于暗梁部位出现明显下降 ，这是由于 一 方面暗梁对板的弯矩分布影响较小，另一方面暗梁 为实心区， 截面惯性矩有较大增大所导致的。 从图5 可看出 ， 沿暗梁跨度方向的弯曲应力在两端 柱支座部位出现了应力反号现象，表明暗梁支座部位 出现了负弯矩 ， 但负弯矩幅值较小。另外 ， 暗梁沿跨度 方向的弯 应力最大值不是出现在跨中，而是出现在 两方 向暗梁交叉处 ，这表明与计算方向垂直的暗梁受 到一定的扭转作用 ，从而增大了计算方向暗粱的局部 弯矩 。 有限元实体模型分析法固然可较为准确地分析本 工程异型空心楼板的受力性能 ，从而进行更有针对性 的设计 ， 但毕竟建模分析有相 当的难度且工作量较大 ， 并不适于在大量工程中推广应用。 实际工程中常用的做法是利用现有设计软件采用 简化方法进行计算， 但简化方法的误差究竟有多大， 简 化计算结果是偏于安全还是不安全，设计人员应该有 所 了解 。 3 3拟板 法计算 结 果分析 采用拟板法进行分析时 。按截面抗弯刚度等效的 原 则将 空心 楼板等 效 为实心楼 板计 算 。建立拟 板 法模 型的关键在于边界条件的确定 。本工程空心板圆弧边 界为边支座 。 边梁截面为3 5 0 m mx 7 0 0 m m， 应按简支边 界 计算 ；其 他 各 边均 为 连 续板 支 座 ，边 梁截 面 为3 5 0 m mx 9 0 0m m， 外伸楼板厚度 为1 2 0m m， 这些边界介于 简 支和 固结 之间 ，本文 拟板法 对两 种边 界均进 行 了计 算 。 主要计算结果如表2 所示 ， 表中弯矩代表楼板宽度 4 3 2 O 4 l 1 8 建筑技术 第 4 2卷第 2期 表2拟板 法计 算 结果 应力 跨中 支座 部位 o - MP a M J ( k N- m) o -, MP a 肘 ( k N m) o 7 MP a MJ ( k N t n ) o -J M P a M, ( k N m： 一 边简支其余固结 2 5 6 1 4 1 6 3 0 8 l 6 9 9 5 7 8 3 l 9 2 5 7 8 一 3 1 9 2 周边简支 4 3 9 2 4 2 4 5 5 6 3 0 7 3 0 O O 0 范 围1 0 m。 从 表2 可看 出 ， 采用拟 板 法计 算时 ， 边 界 条件 显著 影响结构的内力分布。 当边界条件为一边简支 、 其余固 结时， 计算结果较有限元方法有较大偏差 ， 支座弯矩过 大 、 跨 中弯矩则过小 。 当周边 均按简 支支座考 虑时 ， 内 力计算结果误差较前者相对较小但两方向计算结果 相差 较大 ， 方 向弯矩和应力较 有限元 结果偏小 约 1 1 ， Y 方向弯矩和应力较有限元结果偏大2 7 5 。 3 4 拟 梁法计算结 果分析 采用拟梁法对该异型空心板进行了计算。拟梁模 型 的平面 布置如 图6 所示 。 F J L J ： ， L 。 ， l 一J L 图6 拟梁法平面布置示意 暗 粱 拟梁的截面按抗弯刚度等效、截面高度相等的原 则确定。拟梁的抗弯刚度取拟粱所代表的楼板宽度范 围内去除填充体截面后形成 的混凝土截面的抗 弯刚 度 ， 对本文模型， 每根拟梁所代表的楼板宽度为2 5 m， 换算出的每根拟梁的截面为l 6 9 5 m m x 7 0 0 m m； 四道暗 梁仍按实际布置 ，暗梁的截面为1 0 0 0 m mx 7 0 0 m m； 边 梁 也按实际布置 ，边梁截面 为3 5 0 minx 9 0 0 mm， 3 5 0 m mX 7 0 0 I T l m不等 。 采用上述拟梁法对该空心板进行了计算 ，主要计 算结果列于表3 。其中， 拟梁的弯矩代表楼板宽度范围 2 5 m， 暗梁弯矩代表宽度即暗梁宽度。 表3 拟梁法计算结果 跨中 支座 构件 o - MP 8 h r l ( k N m) 口 n r ( k N I n ) tr C l P s r , ( k N m) a , MP e M , ( k N m) 拟粱 4 4 5 6 1 6 8 4 9 3 6 8 3 2 1 5 9 2 2 0 8 1 5 O 2 0 7 3 陪梁 3 6 3 2 9 6 7 4 4 3 5 9 ， 9 2 0 9 - 1 7 0 7 1 2 2 1 1 8 0 5 5 从表3 可看出， 采用拟梁法计算时， 对 于两端与边梁相连的拟梁 ， 计算结果与有 限元分析结果较为相符，跨中 方向应力 与有限元结果误差小于1 0 。 y 方向应力 较有限元结果偏大l 2 支座应力计算 结果 方 向较有限元结果偏, ,J x 8 6 ， Y 方 向较有限元结果偏小1 1 7 。 对于两端连接框架柱的暗梁。 计算结果与有限元分 析结果相差较大，跨中 方向应力较有限元结果偏大约 7 6 ， Y 方向应力较有限元结果偏大1 2 1 ， 支座应力计算 结果更是过大， 完全失真。造成这一结果的主要原因是 由拟梁法的计算假定决定的 暗梁由于两端与框架柱连 接， 被当作框架梁计算， 导致计算结果失真。 3 5 密肋梁法计算结果分析 用密肋梁法对结构进行计算时 ， 密肋梁的数量和位 置完全与空心填充体之间的板肋对应， 但密肋梁的截面 尺寸仍按抗弯刚度等效、 截面高度相等的原则确定。 密肋梁法的主要计算结果列于表4 ， 其中， 肋梁 的 弯矩代表楼板宽度范 围7 5 0 m l ,n ， 暗梁弯矩代表宽度即 暗 梁宽度 。 表4 密肋梁法计算结果 跨 中 支座 构 件 o -J M P a M , ( k N n 1 ) 3 M P a M , ( k N m ) o -F M P s W ( k N E li ) t r O M P s ( k N m ) 肋梁 4 7 8 1 9 7 9 5 1 9 2 1 5 2 3 8 5 - 1 5 9 6 3 9 2 1 6 2 3 暗梁 4 1 5 3 3 9 1 4 6 2 3 7 6 9 2 2 - 1 7 9 6 2 2 9 - 1 8 6 7 1 从表4 可看出， 密肋梁法的计算结果与拟梁法较为 接近 ， 对于两端连接边梁上的肋梁 ， 计算结果与有限元 分析结果的符合性也较好 ，跨 中 方向应力较有限元 结果偏大约7 7 ， Y 方 向应 力较 有限元结果偏大 1 8 。 9 ， 支座应力计算结果均显著偏大。 对于两端连接框架柱的暗梁 ，计算结果与有限元 分析结果相差也较大 ，跨中 方向应力较有限元结果 偏大约 1 0 1 ， Y 方向应力较有限元结果偏大 1 3 2 ， 支 座应力计算结果也过大。 3 6计算 方法对 比分析 对比上述计算结果可看出， 拟板法 、 拟梁法以及密 肋梁法在计算本文异型空心楼板的内力时各有特点。 拟板法的计算结果在很大程度上决定于楼板 的边 界约束条件 ， 对于本工程 ， 采用周边简支的约柬条件可 获得较为准确的计算结果。但其中 方向的计算结果 精度虽较好 ， 却偏于不安全 ； y 方 向的计算结果偏于安 2 0 1 1年 2月 刘航 ， 等 ： 某大跨异型现浇预应力混凝土空心板结构分析 1 l 9 全 ， 精度却较差。对于大部分工程 ， 楼板的边界条件介 于 简支与 固结之 间 ， 因此在 采 用拟板 法分析 时 ， 若计 算 软件 无法 准确设 定边 界条件 ， 计 算结 果会 有较大 误差 。 拟 梁 法用于 本工程 异 型板计 算 时 。是 三种 简化 方 法中计算结果最接近有限元分析结果的 ，但其计算结 果 中也存在 一些 问题 。 首 先 ， 对 于与框 架柱 相连 的暗 梁 或拟梁 ， 采用拟梁法的计算结果偏大。对于本工程 ， 根 据 有限 元分析 结果 ，暗 梁并 不会 显著改 变楼 板 的内 力 分 布 ， 暗梁与 周边 空心楼 板有 着很 好 的协 同工作 能力 ， 其内力并不会显著增加。而拟梁法计算的暗梁支座负 弯矩结果 完全 失真 ，如 果用来 控 制配筋 的话 势必 导致 钢筋用量大幅度增加 。 另外 。 对于两端与边梁相连的拟 梁 ，其跨 中控 制 弯矩计 算结果 可 能出现偏 于 不安 全 的 情 况 ， 建议 采 用较 大 的数 值 ， 对 于本 工 程 ， 支座 应 力计 算 值偏小 。 密肋 梁法 计算结 果 的分布规 律及 存在 问题 均 与拟 梁法类似。 显而易见 ， 密肋梁法的建模和计算工作量远 大于拟梁法， 但其计算准确性却无显著提升， 对于本工 程 ， 密肋梁法的计算精度甚至低于拟梁法。 这可能是 由 于密 肋梁 的网格尺 寸较 小 。 易出现 超短 梁 的情况 。 杆 系 计算模型反而容易失真 。 综 上所述 ， 至 少对 于本 工程 的大跨 异 型板 拟 梁 法 是简化计算方法中较好 的选择。但在应用中需注意其 存 在 的问题 。 4 预应力筋的布置 预 应力筋 根据 该空 心板在 正常 使用 极限 状态 下 的 抗 裂要 求确定 。 本 工程 结构抗 裂控 制等 级 为二级 ， 即 一 般要求不出现裂缝 ， 在荷载效应标准组合下应满足 ： o o 丘 ( 1 ) 在荷 载效应 的准 永久 组合 下应满 足 ： 一 0 ( 2 ) 大跨空心楼板的受力性能类似于密肋梁结构 ， 预 应力钢筋应主要设置于肋梁和暗梁中。本工程预应力 钢筋双向正交设置于肋梁和暗梁中( 图7 ) ， 肋梁中采用 5 1 5 2 无粘 结 预应 力筋 暗 梁 中采 用3 x 6 1 5 2 无粘 结 预应力筋。 另 外 ，该 大跨 空心 楼板在 竖 向荷载 作 用下 的弯 矩 分布接近于抛物线形状 ，除了在边框柱支座部位会出 现负弯矩外， 其余边梁支座部位弯矩接近于0 。 因此 ， 预 应力筋也按抛物线形状布置( 图8 ) ， 肋梁预应力筋曲线 在两端锚固于梁的中和轴附近 。与其接近简支梁的受 力特点相一致 ， 暗梁在两端则锚固于梁的上部 ， 以抵抗 梁顶可能产生的负弯矩。 l 一 I I I ： l r I I 0 _ - _ I 。 ： 一1 一 一 I 1 ： 3 6 1 5 2 ： l J J - 一 - 一一 E i 一 r 、 0 c ： - 卜 l - t q一 喜 l _l 、 撬| D I ： I n l-E _ l In X l 5 妒5 2 5 0 ， - - - 一肄 I I 3 6 1 5 2 1 一一一 一一- J J _ I l ： I 1 - s q l 三Z 一 I ： I I I f ： l 击 一 I ： 矿一 图7 预应力筋平面布嚣示意 5 结 语 图8 预 应力筋 曲线布置示意 ( a ) 肋梁 ： ( b ) 暗梁 本文介绍了某大跨异型现浇预应力混凝土空心板 的结 构分 析及 设计 。对 比分析 了采 用拟板 法 、 拟梁 法 、 密肋 梁法 等简化 计算 模 型与有限 元实体 分析 模 型的计 算结 果 ， 并 探讨 了预应 力技 术 的特点 ， 从 中可 得到 如下 结论 ： ( 1 )大 型公 共建 筑 中可 采用 大跨现 浇预 应 力混凝 土空 心楼盖 ， 以 实现局 部大 空间 的使用要 求 ， 预应 力混 凝土 空心楼 盖相 比于常 规大 跨度框 架结 构 ，可显 著降 低 结 构截面 高度 ， 增大 净空 距离 ， 现 浇预 应 力混凝 土空 心楼盖的高跨比一般可做到1 3 0 1 4 0 ； ( 2 )大跨现浇混凝土空心楼盖在进行 内力分析 1 2O 建 筑 技 术 第 4 2卷第 2期 2 0 1 1 年 2月 A r c h i t e c t u r e T e c h n o l o g y V o 1 4 2 N o ： 2 ： 垫 超长混凝土结构后浇带施工技术的应用 赵庆峰 曾 晟2 ( 1 中铁 十局集团有限公司 ， 2 5 0 0 3 2 ， 济南；2 南华大学核资源与核燃料工程学院， 4 2 1 0 0 1 ， 湖 南衡阳) 摘要： 设置后浇带是 目前钢筋混凝土结构施工与设计中常采用的一种方法 ， 并且在质检 中经常接触到后 浇带的各种问题 。 成都地铁1 号线控制中心大楼钢筋混凝土结构工程温度后浇带共22 4 6 m， 沉降届浇带共5 8 3 m， 属于超长混凝土结构后浇带结构。 通过采用快易收 口网模板技术施 工， 既保证了后浇带质量 ， 又取得 了良好的经 济效益。 关键词 ： 超长混凝土结构； 后浇带 ： 快易收 口网 中图分 类号 ： T U9 4 3 9 文献标 识码 ： B 文 章编 号 ： 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 I J 0 2 0 1 2 0 0 4 APPLI CATI ON OF SUPERLENGTH CONCRETE S TRUCTURE LATE p OUR E D B AND CoNS TR UCT I oN T EC HNI QUE Z H A O Qi n g f e n g 。 Z EN G Sh e n g ( 1 C h i n a Ra i l w a y t h e l O t h B u r e a u C o r p ， 2 5 0 0 3 2 ， J i 、 n u n ， C h i n a ； 2 S c h o o l o f N u c l e a r R e s o u r c e s a n d N u c l e a r F u e l E n g i n e e r i n g ，U n i v e r s i t y S o u th o f C h i n a ， 4 2 1 0 0 1 ， He n g y a n g ， Hu 、 n a n ， C h i n a ) Abs t r ac t ： S e t t i n g p o s t - p o u r i n g b e l t i s a c o mmo n l y - u s e d me t h o d f o r c o n s t r u c t i o n a n d d e s i g n o f mi n f o me d c o n c r e t e s t r u c t u r e a t p r e s e n t ， a n d v a r i o u s p r o b l e ms a b o u t p o s t - p o u rin g b e l t a r e u s u a l l y e n c o u n t e r e d d u r i n g q u ali t y i n s p e c t i o n T h e r e i n f o r c e d c o n c r e t e s t r u c t u r e o f C h e n g d u S ub wa y Li n e 1 Co n t r o l Ce n t e r B u i l d i n g h a s 2, 2 4 6 m t e mp e r a t u r e p o s t p o u r i n g b e l t a n d 5 8 3 m s u b s i d e n c e p o s t p o u tin g b e l t ，t h e s t r u c t u r e b e l o n g s t o a s u p e r - l o n g c o n c r e t e p o s t - p o u tin g b e l t s t r u c t u r e Th e q u a l i t y o f p o s t - p o u tin g b e l t i s g u a r a n t e e d a n d f a v o r a b l e e c o n o mi c b e n e f i t i s r e a l i z e d t h r o u g h a d o p t i o n o f c o n v e n i e n t t e mp l a t e w i t h c l o s i n g - u p n e t Ke y wo r d s ：s u p e r - l o n g c o n c r e t e s t ruc t u r e； l a t e p o u r e d b a n d； f a s t - e a s y s e t b a c k g rid 在规范【 1 中 ， 对钢 筋混凝 土结构伸缩 缝最大 间距提 出了具体要求 ：须认真对待由于超长结构带来的不利 收稿 日期 ： 2 0 l 0 L _ 】 1 _ 2 9 作者简介 ： 赵庆峰( 1 9 8 2 一 ) ， 男， 山东 曰照人 ， 助理 工程 师 ， 专业监理 工程 师 e - m a i l z q f 1 6 8 y e a h n e t 影响， 当增大结构伸缩缝间距或不设置伸缩缝时 ， 须采 取切实可行的措施以防止结构开裂。在适当增大伸缩 缝最大间距的各项措施中，结构施工阶段采取防裂措 施是减小混凝土收缩不利影响的有效方法 ，常用的做 法是设 置施 工后 浇带 。 时 ， 如采用有限元实体模型分析法可获得精度较高的 计算结果 ， 但建模复杂 、 工作量大 ， 通常可采用拟板 法、 拟梁法和密肋梁法等简化计算方法进行分析 ： ( 3 )大跨现浇混凝土空心楼盖应适 当设置暗梁 以提高楼盖的整体性能 ，暗梁基本不影响弯矩的分 布 ， 但 影 响 正应 力 的分 布 ， 暗梁 部 位 的应 力 较其 他 部 位的应力有所降低 。 其降低比例大致与截面惯性矩的 比例相 当 ： ( 4 )对 于本 文介绍 的异 型混凝 土 空心楼 盖 ， 当采 用拟 梁法 进 行分 析 时 ， 可获 得 较好 的计算 结 果 ： 但 拟 梁法和 密肋梁 法对 于与框 架 柱相连 的暗梁或 拟梁 。 其 计 算结 果 往往 偏大 很 多 ， 在 进行 设 计 时 ， 应 考虑 一 定 程度的折减 ， 不宜直接采用； ( 5 )大跨预应力空心楼板的预 应力钢筋宜设置 在肋粱和暗粱 中，其曲线形状宜与弯矩图相符合 ， 对 于肋梁 ， 由于其受力特点接近于简支梁 ， 两端预应力 节点可设在 中和轴附近 ， 对于暗梁