原创《大跨预应力梁结构项目优化方案比较》：本论文可用于预应力论文范文参考下载，预应力相关论文写作参考研究。
摘 要：本文通过比较大跨预应力梁原设计方案与咨询公司优化方案,结合施工经验,阐述了单向预应力梁体系是大跨预应力梁工程的最优选择.
关键词：大跨度；预应力；结构优化
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.102
0 工程概况
本工程位于江苏省某市,地下1层,地上4层,层高分别为5.2、5.2、5.2、5.2、5.5m,建筑高度为26.3m,总建筑面积34430.9平方米.
建筑抗震设防分类为乙类,建设场地抗震设防烈度为6度,设计地震加速度值0.05g,设计地震分组为第二组,场地类别为III类,场地特征周期为0.55秒.本工程结构安全等级为二级,设计使用年限50年,抗震设计采用的地震烈度和地震加速度分别为7度和0.10g.
综合楼采用框架-剪力墙结构体系,其中框架抗震等级为二级,剪力墙抗震等级为二级,其中建筑标高10.300m层为大跨度預应力结构,梁跨度到达33.6m.
工程完成全部施工图纸后,业主引入第三方咨询公司对结构施工图进行优化.
1 施工图设计中有粘结预应力框架梁的布置
设计中,采用受力非常协调均匀的单向预应力梁体系（如图1所示）,有效减小了单根预应力梁的负荷面积,有效降低了主框架预应力梁端传给框架柱的弯矩.尽量避免框架柱成为大偏心受弯构件,保证在大震情况下框架柱不会出现屈服,真正实现“强柱弱梁”的设计理念.
2 施工图设计中有粘结预应力框架梁的布置
设计中,采用受力非常协调均匀的单向预应力梁体系,有效减小了单根预应力梁的负荷面积,有效降低了主框架预应力梁端传给框架柱的弯矩.尽量避免框架柱成为大偏心受弯构件,保证在大震情况下框架柱不会出现屈服,真正实现“强柱弱梁”的设计理念.
预应力次梁通过支撑点,将弯矩传给支座边梁,减小了框架柱同一方向的配筋,使框架柱的受力在两个方向处于均衡的状态,不至于单方向配筋过大,实际施工中无法保证核心区混凝土浇筑质量,使结构更加安全可靠、经济合理.
咨询公司模型中,梁截面为400x2000mm,高宽比达到5,高宽比过大,根据混凝土结构设计规范第6.3.1条,高宽比越大,其斜截面承载能力就越低.实际施工过程中,钢筋及钢绞线在梁中也难以布置,造成梁的有效高度极大降低,钢筋无法最大发挥受力作用.且模型中预应力梁截面不合理,即使梁截面为加大至600x2000,在满足正截面及斜截面承载力和裂缝的条件下,截面的梁顶配筋率会高达3.45%,出现超配筋,这是规范绝对不允许的.
咨询公司模型中,仅仅考虑预应力梁满足承载力要求,并未考虑其延性,稳定性要求.本工程为大跨空间结构,标高10.300m层预应力梁跨度到达33.6m,一旦预应力梁破坏,将造成整个结构的失稳破坏,后果将是整个建筑物出现垮塌.
3 次梁改为与主梁垂直的连系梁体系
咨询公司建议将多道单向预应力梁体系改为普通主次梁体系（如图2所示）,主梁为大跨度预应力梁,次梁改为与主梁垂直的连系梁,经重新计算,结果如下：
（1）为了较好支撑上层钢结构斜看台,次梁截面改为400X1000,与框架柱相连次梁支座负筋仍然严重超筋,此为次梁与主梁变形协调引起,梁截面过小次梁支座负筋将超筋,次梁截面增加过大,则将导致次梁受力,对短向边柱产生过大的附加弯矩,影响结构安全.
（2）原单向预应力梁体系每根梁负荷面为33.6x2.8m,现方案增大到33.6x8.4m,典型位置主预应力梁为例,梁支座弯矩由原方案的11961 KN增大到20536 KN,梁截面须由750x2200增大到750x2800,预应力钢绞线由双排3-8 S15.2共48根增加到双排3-9 S15.2共54根.由于负荷面增加过大,导致上部荷载集中传给几根主梁,整体结构偏不安全.此外,负荷面增加导致梁截面过大,有违 “强柱弱梁”的抗震结构设计要求.
（3）柱截面考虑到预应力钢绞线钢筋排布及承压板对柱混凝土局压问题,典型轴网边柱截面尺寸不能小于1200X1500,咨询公司建议边柱截面尺寸1000X1500未考虑局压问题,不合理.经计算,典型边柱柱配筋增大50%（见图2）.且柱配筋需避开预应力钢绞线,由于柱配筋增加过多造成柱配筋排布困难,柱配筋过密,混凝土骨料浇筑堵塞,施工质量难以保证.
4 结 论
（1）取消预应力次梁,改为与大跨度预应力框架垂直的次梁方案,实现起来很困难,结构安全性不好,同时也不经济,是不合理的.尤其是在地震作用下,竖向地震力的增加及柱核心区的先天延性不足,可以造成结构灾难性的脆性破坏.
（2）原施工图设计方案受力均匀,更加安全可靠,尤其是框架柱两向受力更加均衡,真正做到了“强柱弱梁”.
参考文献：
[1]陶学康.后张预应力混凝土设计手册[S].1996,01（01）.
预应力论文参考资料：
结论：大跨预应力梁结构项目优化方案比较为大学硕士与本科预应力毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写预应力方面论文范文。
