基于复杂建筑探析预应力结构设计的优化措施

徐旺雄 陈治良 冯新宽

（柳州欧维姆机械股份有限公司 545036）

基于复杂建筑探析预应力结构设计的优化措施

徐旺雄 陈治良 冯新宽

（柳州欧维姆机械股份有限公司 545036）

随着时代的发展各式各样复杂的建筑物层出不穷，在对复杂建筑进行结构设计时，应该重点关注预应力结构的设计工作。本文首先针对预应力结构进行了概述，之后重点针对复杂建筑预应力结构设计的优化措施进行了分析。

预应力；建筑结构；设计

1 预应力结构概述

构件是组成建筑工程主体结构的最主要部分。为了确保结构的安全性，工作人员常常会在混凝土结构中增加一定的压力，通过这种方式，使混凝土构件的使用寿命得到提高，同时促进结构整体稳定性与耐久性水平的提高。而在这一过程当中，所施加的预应力构件即本文研究的预应力结构。特别是在结构复杂的建筑物中，预应力的合理设计对优化结构性能意义重大。

2 优化设计

2.1 设计变量分析

对预应力设计变量进行深人分析有着非常重要的意义，对于这方面的工作具体而言就是要分析承载能力的极限状态、极限状态等。为了能够实现科学合理地设计，在预应力初步设计过程中就要高度重视抗裂，对于预应力配筋应该是按照人们对抗裂性的要求来进行设计。通过这样的设计将非常有助于满足要求。在今后工作中对于这方面情况必须要加强研究，要从实际出发来采取措施。在设计过程中最为常用的方式是混合式曲线与直线配筋以及单独曲线配筋。这两种方式的应用将有助于满足实际要求。在设计过程中对于沿力筋的预应力是可以视为不变的，对于其造成的损失也不用进行考虑。在工作中对于结构所受曲线预应力则是可以根据等效荷载法看作把它看成调整力系的作用。

2.2 对预应力超静定结构进行分析

对预应力超静定结构受力进行专业分析有着非常重要的意义。应该看到在实际工作中后张预应力混凝土结构往往会受到调整力系和工作力系这两种力的影响。工作力系主要指的是结构设计载荷所起作用。这样一种方式往往可以乘坐是工作力系。这两种力对预应力超静定结构所产生的影响是不一样的。调整力系则要对结构受力进行逐步调整，通过这样一种方式实际上将能够对结构内力实现专门调整，这样将能够使得结构受力能够变得更为合理。当前在建筑结构中预应力受安置形式以及张拉力两方面因素的影响是最大的。对于这两个因素应该不断加强研究。梁端锚具布置也是一个比较典型的问题，对于这样一个问题也应该加强研究。应该看到梁截面面积大小是固定的，此时梁端锚具不管是过大还是过小都会对其布置形式产生较大影响。在复杂建筑结构设计过程中，各种设计变量都将能够得到科学合理地设计，不少设计参数都是具有一定限制的。在进行科学地荷载设计之后，预应力也将会出现一个合理有效的调整力系。这样将有助于达到工作效果。

3 某市大剧院预应力优化设计

某市大剧院是杭州市内大型的市政工程，同时也是典型的复杂建筑结构。以大剧院为例来进行分析更具有现实意义。从该工程的实际情况来看，大剧院高度是46.2m左右，面积为5.2万m2。这样一栋建筑，具有主舞台、音乐大厅、左右舞台以及后台等附属结构。为了能够满足需要，在工作中就应该对其进行严格设计。在对其结构进行设计过程中高位设计在25m，侧墙设计为32m，厚度设计则四600mm。对于管道的设计则是要按照墙的长度来增设7道竖向缝，为了能够真正满足需要还应该把墙体分割成8个墙肢。为了能够真正满足需要，建筑跨度就应该比较大。对于预应力的设计，重点是要保证预应力梁能够满足抗裂要求。这样才能够真正适应实际工作要求。对于预应力钢束应该进行科学规划，要对其进行科学合理地配置。这样才能够满足实际要求。对于这样一种结构，工作人员利用有限元软件ANsys进行专门分析之后发现。在预应力设计过程中是要受到墙肢上端弯矩影响的。这种影响是人们在工作中必须要引起注意的。针对这种情况，在今后工作中就要对墙肢上端、垮中界面以及梁端进行严格控制。这样才能够满足要求。这是我们在工作中应该引起高度重视的。要采取专门措施来对其进行优化。

图1 钢筋束配置方案忧化设计示意图

4 结语

总而言之，想要有效保证工程整体的质量，首先要确保预应力结构设计优化的合理性和科学性。为了能够真正满足需要，在今后就应该从实际出发来对进行科学分析。本文以某市大剧院预应力优化设计为例进行了详细分析。通过本文的分析就会发现，在今后工作中必须要高度重视预应力设计变量以及预应力超静定结构受力分析。

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TU318

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1004-7344（2016）11-0267-01

2016-3-26