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管桁架内预应力结构是在管桁架内穿无粘结预应力钢绞线,钢绞线纵向贯穿整个管桁架,在钢结构全部安装完成后,再对钢管桁架内钢绞线进行预应力施工。与传统的管桁架结构施工相比,能够更好地满足结构受力和功能要求,尤其在大跨度、大空间结构的设计及施工中更具优越性。 本课题主要研究下弦管内预应力穿索的施工技术。一方面进行了理论研究及计算,通过建立有限元分析模型,研究在下弦管内布设和张拉预应力钢绞线,形成组合体取代结构意义上的拉索,使得上弦管内产生预拉应力。上弦管内所建立的预拉应力,可以减小支座推力、支座水平位移和跨中挠度,从而优化管桁架内力分布,同时还克服了下弦仅用拉索无法限制负风压作用结构变形大的弱点,增加了结构刚度。另一方面研究解决实际施工的具体问题。在管桁架预应力张拉施工中,由于钢绞线的拉力会导致桁架端部的水平变形,从而在柱顶产生附加水平力;钢结构下弦穿无粘结预应力钢绞线,张拉时很难保证结构受力均匀。上述两个问题是管桁架预应力施工的关键问题,为此课题组通过研究试验,研制出专用工装设备、设计了适用的张拉节点,有效地解决了施工问题。 经查新证实：本工程采用管桁架预应力下弦穿索张拉施工方法,在国内是一种新型施工方法。该施工技术采用整束穿索避免了结构受力不均匀的问题,同时为平衡附加水平力,在钢结构支座下方预先放入直径10mm的钢棒10根,使支座处产生滚动摩擦。管桁架预应力下弦穿索张拉施工方法不仅在结构受力上满足要求,而且能够节省用钢量。从安全和经济的角度都是值得推广的施工技术。
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