钢结构（中英文）
2023年第5期简介
施工技术
厦门新体育场辐条式索桁架结构预应力施工全过程分析
1.东南大学土木工程学院
2.国家预应力工程技术研究中心
3、中建八局第三建设有限公司
摘要： 近年来，随着多种新型大跨空间结构形式的不断出现及其在大型公共建筑中的广泛应用，现场预应力施工面临着相当大的挑战。通过对现有预应力张拉施工过程模拟方法的简单回顾，并结合具体工程实例，对厦门新体育场辐式索桁架结构预应力施工全过程进行了分析。厦门新体育中心体育场又名白鹭体育场，建筑面积18.06万平方米。预计将成为2023年亚洲杯的足球场。它由南北向的巨拱、内环桁架、外围桁架、正交接触网格、雨棚中心组成。它由马鞍形辐条索桁架结构组成。其中，辐条式索桁架结构由40组索桁架和环索组成。钢屋面东西长326m，南北长350m。平面投影为143 m×95 m的椭圆形，空间呈马鞍形。树冠东、西两侧最高标高分别为77 m和85 m，北、南两侧最高标高分别为24 m和32.5 m。是全国高差最大的体育场结构。索桁架结构的径向拉索锚固在巨拱结构和巨拱之间的连接网格上。针对该创新结构体系结构复杂、索系施工量大、鞍面高差大、整体吊装与同步张拉配合要求高等特点，采用五级吊装工艺，创新性地提出了辐条式索桁架结构。施工方案核心步骤为：低空拼装——牵引吊装——批量锚固——钢支撑吊装——高空张拉。然后利用LS-DYNA动力分析软件对预应力索施工全过程进行数值模拟。通过工况划分，对吊装阶段、钢斜撑安装阶段、上径向拉索锚固阶段和张拉阶段进行了施工模拟。检查计算并与设计和施工阶段的结果进行比较，验证五阶段改进方案的可操作性。研究表明：位移变形和索力云的模拟值与设计值基本一致；五级吊装方案与传统吊装方案相比，在安全、质量、临时设计、进度控制等方面均具有一定的优势；通过有限元软件进行找形分析、求力分析、荷载分析计算的简单性和便捷性还有很大的改进空间；开发施工过程动态模拟集成交互分析软件，可以为索结构预应力施工全过程提供稳定的技术支撑和广阔的应用前景。
关键词：马鞍形；辐条类型；缆索和桁架结构；高度差大；预应力施工
资料来源：朱明亮、彭一凡、曹江、于向平、郭正兴。厦门新体育场辐条式索桁架结构预应力施工全过程分析[J].钢结构（中英文），2023，38（5）：1-24.
DOI：10.13206/j.gjgS22100103
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建筑连廊体外预应力加固工程施工分析研究
罗润泽
四川省建筑科学研究院
摘要：传统的建筑廊道加固技术容易受到混凝土拉力控制力的影响，导致钢管应力和位移与实际数据相差较大，导致加固效果不理想，严重影响施工质量和施工安全。 。鉴于此西安标顶钢结构有限公司，提出对建筑连廊新型体外预应力加固工程的施工进行分析研究。以四川观塘建筑工程设计有限公司钢结构工程为研究对象，根据结构加固设计图纸，设计了（1）连廊GL6和（2）连廊GL3、GL4a的加固施工方案。 。顶升卸荷完成后，相应班组进行次梁体外预应力张拉施工，通过局部切割计算预应力筋拉伸伸长率、截面积、弯曲率半径、相对向上位移值，从而确定合理的拉力和预应力。采用有限元ANSYS对外预应力转向器进行接触分析西安标顶钢结构有限公司，构建转向器有限元组合模型，并应用外预应力梁的竖向和横向分量。建筑廊道体外预应力加固工程施工分为钢结构加固、钢梁切割加固、牛腿加固三个施工部分。首先，在廊道卸荷支撑点增设压力传感器，进行平行同步分级防顶，并采用防顶支撑钢板，利用预应力产生的内力抵消局部变形。力，并根据压力传感器的同步值控制反向力，以加固钢结构。采用等离子切割机对钢梁进行切割，新翼缘采用Q345b钢板。新法兰与原结构需进行充分坡口焊接，以保证焊接作业的施工质量。用20～30mm的间断焊缝对切割后的钢梁剩余截面进行点焊，完成钢梁的切割和加固。根据材料进场验收——牛腿钢板料号处理——钻孔锚固钢筋——凿原钢筋梁表面——清理梁表面——安装加工好的钢牛腿——钢板与原牛腿胶粘粘贴- 维护--经过验收等步骤后，使用种植加固材料完成牛腿的加固施工。为了验证本文研究的可靠性设定实验，设计了正常荷载和极端荷载两种工况场景，并在加固过程中监测廊道的变形状态。从试验结果可以看出，采用本文提出的建筑廊道体外预应力加固工程方案，X向应力分析结果与实际应力分析结果最大误差为0.5 MPa，位移分析结果最大误差为0.5 MPa。结果与实际位移分析结果为2.0mm。实验结果表明，所研究的方法与实际数据差异较小，可基于体外预应力和拉力分析设计出有效的加固施工方案，为建筑连廊的稳定施工提供技术支撑。
关键词：建筑走廊；外部预应力；加固工程；施工分析；有限元
资料来源：罗润泽。建筑廊道体外预应力加固工程施工分析与研究[J].钢结构（中英文），2023, 38(5): 25-30.
DOI：10.13206/j.gjgS22092203
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体外预应力在加固中的应用
黄金华
上海园林绿化建设有限公司
摘要：现有钢梁跨度为30 m。由于业态调整，新增幕墙外荷载增大，钢梁挠度过大，无法满足实际使用要求。传统的加固方法往往有两种：一是在钢梁下方增设钢柱，以减小现有钢梁的跨度，从而减少挠度。然而，新钢柱下的支撑点扩大了原有建筑的配筋。适用范围：一是在现有钢梁下加设型钢，增加钢梁的刚度。但随着型钢的增加，整个钢梁的重量也随之增加。显然，这种做法不太经济。同时，由于本项目施工工期紧张，施工条件有限，为了更有效地解决现有条件下钢梁的挠度问题，鉴于本项目的特殊性，拟采用采用体外预应力法对现有钢梁进行改造。梁经过加固。
通过选择外部预应力拉索类型，采用对折线式（钢梁分为三等分）。通过分析体外预应力钢绞线张拉过程中的预应力损失，得到有效张拉预应力。从而得到有效预应力钢绞线面积。通过对原钢梁两端施加拉力，中间设置转向块，在幕墙安装过程中对钢梁两端进行批量拉伸。这样，外荷载增加的挠度由预应力钢绞线的拉力控制，在外荷载和预应力联合工况下挠度变形为零。这避免了由于新荷载的增加而导致现有钢梁挠度的增加。
通过体外预应力对既有钢梁两端进行张拉，短时间内完成了钢梁的加固任务，在有限的时间和施工作业面内解决了既有钢梁挠度过大的问题。问题并满足项目的要求。从而在更短的时间内获得更大的经济价值。
关键词：体外预应力；钢梁；加强;应用
资料来源：黄锦华。体外预应力在加固中的应用[J]．钢结构（中英文），2023, 38(5): 31-36.
DOI：10.13206/j.gjgS22121902
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研究
爆炸荷载作用下钢板混凝土夹芯砌体防爆墙防护性能分析
胡宗博1,2 魏景辉2
1.武警工程大学装备管理与保障学院
2.西安建筑科技大学土木工程学院
摘要: 为提高危化品仓库、弹药库等现有设施维护结构的防爆性能，建立钢板混凝土夹芯砌体防爆墙结构进行墙体改造。采用数值模拟方法，以无筋砌体填充墙和钢板-混凝土叠合砌体防爆墙为研究对象，利用动态非线性有限元分析软件ABAQUS/Explicit进行了爆炸作用下砌体墙的动力学分析。负载。反应试点研究。其中砌体墙、现浇混凝土、TNT、夹芯钢板等均为实体单元类型，钢网为梁单元类型；将钢筋网埋入现浇混凝土（Embedded Region）内，砌块、现浇混凝土和夹芯钢之间采用砌体墙体面接触（Surface-to-SurfaceContact）板材；接触属性中采用惩罚函数（Penalty），摩擦系数为0.75，块体之间的粘结滑移为指数损伤演化本构；结构模型采用全约束（Encastre）类型对墙体底部和顶部进行约束，采用精细有限元划分网格，尺寸划分为0.01 m。通过对无筋和夹心钢板混凝土叠加加筋砌体填充墙进行数值模拟研究，分析比较了两种类型墙体在爆炸冲击作用下的动力响应和防护性能。结果表明：在相同水平的爆炸载荷下，随着钢板厚度的增加，防爆墙的刚度也随之增加，加速度峰值将不断前移；壁的最大瞬时速度出现在 0.000 1 s 左右。当钢板厚度小于10mm时，爆炸点中心速度大于58m/s；当钢板厚度大于30mm时，爆炸点中心速度小于30m/s。随着爆炸载荷的增大，防爆墙中心点的最大变形位移和稳定变形位移都会增大。随着钢板厚度的增加，钢筋钢板夹芯防爆砌体墙的瞬时位移呈现减小趋势。当钢板夹芯防爆墙钢板厚度小于20mm时，墙体最大塑性位移大于0.015m。当钢板厚度大于30mm时，墙体最大塑性位移小于0.008m。由于夹芯钢板提高了墙体的延性，因此钢板夹芯砌体墙的破损明显优于钢筋混凝土配筋砌体墙。防爆墙钢筋在爆炸冲击波作用下，应变在瞬时拉伸和压缩变形之间交替变化。其中心线随着爆炸载荷的增加和时间的推移呈上升趋势。防爆墙爆炸中心点钢筋拉压应变最大，钢板厚度的增加对边缘钢筋拉压应变变化影响不大的墙壁。钢筋钢板夹芯防爆砌体墙的防爆性能受钢板厚度的影响。随着钢板厚度的增加，原砌体墙和钢筋混凝土砌体墙的防爆性能可显着提高。
关键词：爆炸载荷；钢板混凝土夹层；防爆墙；防护性能
资料来源：胡宗波、魏景辉。爆炸荷载作用下钢板混凝土夹芯砌体防爆墙防护性能分析[J].钢结构（中英文），2023, 38(5): 48-57.
DOI:10.13206/j.gjgS22102401
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设计讨论
钢梁开孔后孔边加劲肋的简化
童根树
浙江大学高性能结构研究所
摘要：介绍了国外钢梁腹板洞口的加固方法。提出了开孔后的强度计算要求、仅需要水平加劲时加劲肋延伸长度的要求、无加劲时所需的宽厚比校核以及引起的挠度增量的计算公式通过开口。
关键词：钢梁；网页打开；加强筋；局部稳定性；偏转
资料来源：童根树。钢梁开孔后孔边加劲肋的简化[J].钢结构（中英文），2023, 38(5): 58-60.
钢结构热点分析
本期问题：计算檩条时，是否需要使用100年一遇的雪压？
问题介绍：计算框架时，对于雪荷载，必须采用100年一遇的雪压力。计算檩条时，是否需要使用100年一遇的雪压？
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