预应力网壳结构的工程应用及特点

合集下载

预应力技术在城市管网工程中的应用与效果评估

预应力技术在城市管网工程中的应用与效果评估

预应力技术在城市管网工程中的应用与效果评估1. 引言城市管网工程是城市基础设施建设的重要组成部分,对城市的供水、供气、供热、排水等功能起着关键作用。

随着城市规模的扩大和建设进程的加快,传统的城市管网结构面临着日益严峻的挑战。

而预应力技术作为一种先进的结构加固技术,逐渐在城市管网工程中得到广泛应用。

本文将探讨预应力技术在城市管网工程中的应用,并评估其效果。

2. 预应力技术的原理和特点预应力技术是通过在结构构件中施加预先确定的压应力,使结构构件受力状态得到优化的一种施工技术。

其原理是通过将钢筋或钢束张拉到预定的应力水平,然后与混凝土构件连接,使混凝土在受力过程中能够发挥更大的抗压性能。

预应力技术的特点包括:•提高了结构的承载能力和抗震性能;•减小了构件的变形和裂缝,延长了使用寿命;•可以在施工阶段实现快速组装和减少临时支撑的需求。

3. 预应力技术在城市管网工程中的应用3.1. 预应力技术在供水管网中的应用在城市供水管网工程中,由于管道需承受水压,传统的铸铁管和水泥管存在一定的承载能力和耐久性限制。

预应力技术可以通过张拉钢束或钢带使供水管道获得必要的预应力,从而提高其承载能力和抗震性能。

此外,预应力技术还可以降低管道的变形和裂缝风险,延长其使用寿命。

3.2. 预应力技术在供气管网中的应用在城市供气管网工程中,预应力技术同样可以起到重要的加固作用。

供气管道通常承受着较大的气体压力,预应力技术可以通过施加合适的预应力,增强管道的整体强度和稳定性,从而防止或减少泄漏和事故的发生。

3.3. 预应力技术在排水管网中的应用排水管网工程中,预应力技术的应用可以提高管道的抗破坏能力和稳定性,减少管道的变形和断裂风险。

此外,预应力技术还可以防止管道在地面沉降或土壤变形时出现断裂或漏水的情况。

4. 预应力技术在城市管网工程中的效果评估预应力技术在城市管网工程中的应用效果主要从以下几个方面进行评估:4.1. 结构承载能力和稳定性预应力技术能够提高管道的承载能力和稳定性,有效降低管道因外界荷载而产生的破坏风险。

预应力鞍形索网屋盖工程

预应力鞍形索网屋盖工程

预应力鞍形索网屋盖工程本文将介绍预应力鞍形索网屋盖工程的相关知识和应用。

先介绍预应力技术的基本概念和应用,再详细分析预应力鞍形索网的结构、性能和计算方法。

最后,结合实际案例,探讨预应力鞍形索网屋盖工程在建筑领域的发展前景。

一、预应力技术的基本概念和应用预应力是在混凝土结构中应用钢筋或钢缆等材料进行预先拉应力的一种技术,可以有效控制混凝土结构的变形和裂缝,提高抗震、抗风、抗变形及耐久性等性能。

预应力技术广泛应用于长跨度桥梁、高层建筑、水库堤坝、气室等工程领域。

二、预应力鞍形索网的结构、性能和计算方法预应力鞍形索网屋盖是一种新型屋盖结构,由预应力索网和钢筋混凝土板组成,通常用于大跨度建筑物的屋顶或遮阳棚结构。

预应力鞍形索网屋盖具有轻质、强度高、变形小、施工方便等优点,逐渐成为建筑领域中新兴的屋盖结构之一。

1. 结构形式预应力鞍形索网屋盖的结构形式由鞍形索和网架构成,鞍形索是一种张力条,由预应力钢缆锚入建筑物的两端,以水平方向拉伸,形成一种网状结构。

网架由钢杆或混凝土构件组成,作为鞍形索的支撑结构。

混凝土板则作为覆盖层放置在网格中间,形成整个屋盖结构。

2. 结构性能由于预应力技术的应用,预应力鞍形索网屋盖具有强度高、稳定性好、变形小等优点,可以有效抵抗风、雨、雪等自然灾害,同时还可以满足建筑物使用寿命长、功能性强等要求。

3. 计算方法预应力鞍形索网屋盖的计算方法采用有限元分析法,根据结构形式和材料特性对屋盖进行模拟计算,以获取屋盖在设计及使用过程中的变形、应力、位移等数据,以检验结构的安全性和稳定性。

同时,设计人员还需考虑预应力索的张拉方案、索筋的布置及混凝土板的铺设等工艺环节,以确保结构的施工质量及使用安全。

三、预应力鞍形索网屋盖工程的应用案例目前,预应力鞍形索网屋盖工程已经被广泛应用于大型体育馆、展览馆、车展中心、文化中心等大跨度建筑物的建设当中,其中一些典型案例如下:1.北京国家游泳中心“水立方”北京国家游泳中心“水立方”是一座集游泳、跳水、水球等多项水上运动设施为一体的大型建筑,采用了预应力鞍形索网屋盖结构,形似鸟巢,具有独特美观的外部造型。

预应力技术在建筑行业的应用

预应力技术在建筑行业的应用

预应力技术在建筑行业的应用什么是预应力技术?预应力技术是一种通过在施工过程中施加预先设定的压力来提高构件的承载能力和抗弯能力的技术。

这种技术通过在构件中引入预应力钢束,将钢束张紧后锚固,然后将应力传递到混凝土构件中,以增加混凝土的自重和预应力的共同作用,提高构件的稳定性和强度。

预应力技术的应用预应力技术广泛应用于建筑行业中的桥梁、高层建筑、厂房等结构中。

下面我们将详细介绍预应力技术在建筑行业中的应用。

1. 桥梁结构预应力技术在桥梁结构中的应用是最常见和重要的。

桥梁结构需要承受车辆和人流的重量以及自然风 load 载荷对桥梁的作用。

预应力技术可以增加桥梁结构的承载能力和抗震能力,延长桥梁的使用寿命。

预应力技术的应用使得跨度更大的桥梁成为可能,减少了桥墩的数量和尺寸,使桥梁更加美观。

2. 高层建筑高层建筑通常需要能够承受巨大的重力和风荷载。

预应力技术可以有效地增加高层建筑的抗弯能力和抗震能力,提高其整体稳定性。

预应力技术还可以减小高层建筑的变形和振动,提高居住和工作的舒适度。

此外,预应力技术还可以减少楼板的厚度,节省建筑材料并提高空间利用效率。

3. 厂房结构在厂房建设中,预应力技术的应用可以提高厂房结构的稳定性和强度,增加其承载能力。

预应力技术可以使得厂房结构更加坚固,并且能够承受大量的设备和物品负荷。

此外,预应力技术还可以减少厂房结构的柱子和梁的尺寸,增加使用空间。

4. 道路和隧道预应力技术在道路和隧道的建设中也有广泛的应用。

预应力技术可以提高道路和隧道的抗弯能力和承载能力,减少道路和隧道的变形和裂缝。

预应力技术还可以提高道路和隧道的抗冻性能,延长使用寿命。

预应力技术的优点预应力技术在建筑行业中的应用具有以下优点:1.提高结构的承载能力和抗震能力,增加结构的稳定性和强度。

2.减小结构的变形和振动,提高居住和工作的舒适度。

3.节约建筑材料,提高建筑的空间利用效率。

4.降低建筑结构的体积和重量,减少建筑基础的工作量和成本。

预应力技术特点和施工应用初探

预应力技术特点和施工应用初探

预应力技术特点和施工应用初探公路桥梁作为城市发展的重要基础设施,随着社会的不断发展,路桥事业得到广泛的发展。

目前,在路桥施工中,随着各种新型施工技术、工艺及材料的应用,从而促进公路桥梁行业的发展。

预应力混凝土技术作为现代路桥施工的重要施工技术,具有施工简单、能节约钢材等优点,且能有效提高路桥的施工质量及使用性能,对延长公路桥梁的使用寿命具有重要的意义。

1 预应力技术的特点1.1使用功能强大在路桥施工中应用预应力技术,所使用的混凝土、钢材等材料都必须高质量的,以发挥出预应力的优势,通过减少结构的截面积,以减少施工材料的应用。

同时,施工材料的减少,能有效减轻桥梁自重,有利于避免混凝土裂缝的出现。

1.2桥梁的受力情况在路桥设计施工中,不仅要考虑桥梁的使用功能,还要对桥梁的结构、使用寿命等方面进行分析。

特别是在桥梁的受力结构施工中,既要减少其占用空间,也要提高桥梁的受力性能。

而预应力技术的应用能有效改善路桥主梁的受力情况,能使受力作用更多均衡,有利于延长桥梁的使用寿命。

2 预应力技术在公路桥梁施工中的应用2.1合理选择预应力钢绞线在公路桥梁施工过程中,钢绞线的选择直接关系到路桥的施工质量。

目前,在我国公路桥梁施工中对预应力钢绞线的应用主要包括以下几种:(1)低松弛性钢绞线;(2)普通型钢绞线;(3)预应力钢筋;(4)矫直回火性预应力钢丝。

其中,低松弛性钢绞线具有耐用性强、经济性较好及构建美观等优点,其在路桥施工中得到广泛应用。

在公路桥梁施工中合理选择钢绞线,能在确保施工质量的基础上有效减少钢材的使用,能起到节省工程费用。

因此,在选择预应力钢绞线时,必须要参考钢绞线的断裂荷载度、延伸性、表面状态、伸长率参数以及几何参数等因素。

2.2锚具的选择在选择锚具时必须要根据预应力的方法进行相应选择。

在公路桥梁施工中,预应力可分为先张法与后张法两种。

其中,后张法是常用的预应力技术,其锚具的选择主要包括摩阻锚固类与机械锚固类。

预应力钢结构施工概述全套

预应力钢结构施工概述全套

预应力钢结构施工概述全套预应力钢结构,与普通钢结构相比,具有以下特点:①充分利用材料的强度潜力,提高承载力;②改善结构的受力状态,节约钢材;③提高结构的刚度和稳定性,还可调整动力性能等。

预应力钢结构的经济效益与结构形式、施加预应力方法、节点构造、几何尺寸、荷载性质及大小、施工方法、材料劳力价格等直接有关。

预应力钢结构从最初的预应力钢梁、钢桁架和多栈桥等发展到预应力刚架、空间桁架、网架、网壳,以及斜拉体系(索网、索拱、索膜)等结构形式。

预应力技术在大跨度、重荷载的钢结构中应用,具有明显的经济效益。

预应力技术与现代钢结构的结合,有利于创造新结构体系,体现了技术美的现代色彩。

1.预应力筋的种类和选择现代钢结构用预应力筋,宜采用平行钢丝束和钢绞线束。

(1)高强钢丝。

高强钢丝是用优质高碳钢盘条经多次冷拔,并经矫直回火处理制成。

平行钢丝束是由多根高强钢丝制成。

近年来,开发的新品种有:低松弛钢丝与镀锌钢丝。

高强钢丝的直径常用的有5mm、6mm和7mm,强度标准值为1570MPa与1670MPa,高强钢丝的性能应符合国家标准《预应力混凝土用钢丝》(GB/T5223-95)的规定。

(2)钢绞线。

钢绞线是用多根高强钢丝在绞线机上成螺旋形绞合,并经回火处理制成。

常用的1x7钢绞线是由6根外层钢丝围绕着一根中心钢丝绞成,见图1(a)。

近年来,新开发的品种有:低松弛钢绞线、镀锌钢绞线、铝包钢绞线和模拔钢绞线等。

钢绞线的直径常用的有:12.7mm和15.2mm强度标准值为1720MPa和1860MPa o钢绞线的截面面积:对9127为98.7mm对15.2为139mm每米重量分别为0774kg和LlOlkg o9152模拔钢绞线的截面面积为165mm,,每米重量为1.295kg o钢绞线的性能应-..--L符合国家标准《预应力混凝用钢绞线》(GB/T5224-95)的规定。

2锚固体系(1)钢丝束徽头锚具。

钢丝束徽头锚具是利用钢丝的锻粗头来锚固预应力钢丝的一种支承式锚具。

浅谈预应力网壳结构的性能分析

浅谈预应力网壳结构的性能分析

浅谈预应力网壳结构的性能分析摘要:预应力网壳结构是一种新型的空间结构,它在普通网壳结构中增设拉索并施加预应力以改善结构的受力性能,比传统的网壳结构具备跨越更大空间的能力,而且在同等设计条件下其用钢量比普通网壳结构有大幅度地节省。

预应力网壳是一种具有良好应用前景的大跨度结构体系,因此对其进行深入的分析研究具有十分重要的意义。

关键词:预应力网壳预应力节点分析方法1.1 网壳结构分析1.1.1 网壳结构的计算模型网壳结构分析的目的是为了计算结构在荷载作用和边界约束条件下的变形和杆件的内力,以及提供杆件、节点设计和结构变形控制的数值依据。

对于网壳结构来说,结构分析的计算模型根据其受力特点和节点构造形式通常可分为两种:空间梁单元模型和空间杆单元模型。

单层的网壳结构采用梁单元模型,双层的网壳结构采用杆单元模型[1]。

1.1.2 网壳结构分析方法由于网壳是由多根杆件连接而成的高次超静定结构,其节点通常设计为刚性连接,起到传递轴力和弯矩的作用。

网壳结构的分析计算方法有如下三种:(1)平面拱计算法。

对于有拉杆或落地式的网状筒壳,可在纵向切出单元宽度,按双铰或无铰拱计算;对于肋形网状球壳及不计斜杆作用的施威德勒型网状球壳,在轴对称荷载作用下,按具有水平弹性支撑的平面拱计算,弹性支撑的刚度可由环向杆件的刚度及其所在位置确定。

(2)拟壳法。

是将离散体的网壳比拟为连续壳体,由能量原理确定壳体的等代薄膜刚度和抗弯刚度,进而按各向异性或等代为正交异性壳体或各向同性壳体的基本理论,建立基本微分方程式进行计算,待求出内力后再代回求出网壳杆件内力。

这种由离散等代为连续,再由连续等代为离散的过程要损失一些计算精度,因此该法是近似的计算方法,只能近似地计算出杆件的内力、节点的位移和结构的稳定性,而且往往也只能适用于某种特定的结构形式。

所以这种方法是有较大的局限性的。

但在工程应用中,有时候这种近似的方法却是很方便的。

采用拟壳法进行结构分析时可以运用比较成熟的薄壳理论即使不依靠计算机也能近似求出网壳的内力,而且采用拟壳法更利于设计人员理解网壳结构的受力性能。

浅议预应力技术的特点及应用

浅议预应力技术的特点及应用

浅议预应力技术的特点及应用摘要:本文介绍了预应力混凝土结构工程中的四种结构形式,分析总结了预应力混凝土结构工程的特点。

M关键词:预应力;结构;技术引言:预应力技术的特点主要表现在工业建筑中,其能帮助工业建筑减轻自重实现大跨度,不仅使建筑物的内柱减少让工艺布置更灵活,还对使用条件下梁截面过高配筋多得缺点实现了有效控制,满足结构裂缝和挠度等结构性能要求。

1、预应力混凝土结构技术预应力混凝土是在钢筋混凝土构件承受荷载之前对受拉区运用一定的压力,让混凝土产生一定压缩变形的一种钢筋混凝土。

因为预应力混凝土是人为对混凝土构件施加了一个压力,其特点主要表现在受力方面与其他普通混凝土结构不同。

预应力技术并非是创造出一个超越材料本身所承受的强度的混凝土技术,而只是对混凝土结构进行了很好的改善,使其性能大幅度的提高。

其结构形式主要表现在以下几个方面:1.1预应力平板结构传统的普通混凝土梁板结构体系在设计中得在隔墙和柱间设置框架梁和次梁,这种结构需在室内设置许多明梁,往往降低了楼层的有效高度从而影响使用空间和美观,装修起来也比较困难。

室内明梁使建筑空间的重新调整、室内空间重新分划等功能受到一定限制和影响,而一栋建筑特别是商场、办公楼建筑在其使用时间内都需要对其空间和使用功能重新规划、分隔。

因此,在这样的建筑设计中采用普通钢筋混凝土平板结构或预应力平板结构是很有必要的,室内空间再规划和分隔的问题并迎刃而解。

但是如果运用普通钢筋混凝土无梁平板结构,会造成很大的浪费。

普通钢筋混凝土无梁平板结构内隔墙多使得附加荷载增大,同时又要使其裂缝控制等级及挠度满足规范的要求,这样就会在经济上造成浪费。

而如果采用预应力混凝土结构技术,除了楼板处保留必要的边梁和在少数有隔墙的地方及洞口边缘保留边梁以外,室内其余地方都不会出现明梁,仅仅是通过在必要的地方加暗梁就可以改变楼板的受力性能,而每单元的室内顶板呈现出的是一整块平面。

这种预应力平板结构不仅提高了整栋楼盖的抗裂性能,也使板厚减薄,结构自重减轻,提高了楼的使用功能。

大跨度多次预应力钢穹网壳设计与张拉监控

大跨度多次预应力钢穹网壳设计与张拉监控

大跨度多次预应力钢穹网壳设计与张拉监控背景大跨度空间结构是现代建筑中的一种重要体系,具有轻量化、高效率、适应性强等优点。

而多次预应力钢穹网壳则是一种优秀的大跨度空间结构形式,其结构形式简单、承载能力强、变形小,在短时间内可以完成形态的大变化,适应了很多特殊的建筑需求。

设计结构多次预应力钢穹网壳由多个特定的结构单元组成,每个结构单元呈薄壳结构,并被多个撑杆、构件等连接在一起。

众多的结构单元共同形成整个钢穹网壳结构体系。

整个结构以预应力方式施加在薄壳面上,使得整个结构具有很高的承载能力,并且可以保证结构的强度和稳定性。

材料多次预应力钢穹网壳中使用的材料需要满足结构的要求,因此常见的材料有高强钢材、混凝土等。

钢材的使用可以有效增加结构的强度和耐久性,混凝土则可以提高整个结构对外部环境的耐性。

同时,这些材料在施工上也有很高的工艺难度,需要特定的技术和工艺辅助。

张力监控多次预应力钢穹网壳在施工的过程中需要做好张拉监控工作,以确保整个结构的预应力均匀受力。

具体的监控工作需要根据每个结构单元的不同情况,制定具体的计划和方法。

一般来说,监控工作应在结构单元安装完成后进行,以确保每个结构单元都具有预期的张拉效果。

难点多次预应力钢穹网壳的设计和施工存在相当高的难度。

其中,预制构件的准确设计和制造是其中的重要难点,需要保证构件的精度和准确性。

另外,整个结构需要在现场进行组装和张拉工作,因此对施工现场的要求也比较高。

此外,结构的张拉工作是一个重要的过程,需要严格按照设计要求进行操作,以确保整个结构的质量和稳定性。

总结多次预应力钢穹网壳是一种优秀的大跨度空间结构形式,具有较高的承载能力和变形小的优点。

其设计和施工难度较大,需要特殊的材料和工艺辅助,并且需要严格的张拉监控工作。

在未来的建筑领域中,多次预应力钢穹网壳将会被广泛应用,成为一种重要建筑形式之一。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

预应力网壳结构的工程应用及特点
摘要】随着投资者对经济效益最大的追求,预应力网壳结构在大跨度空间结构中满足了节约钢材、施工方便及建筑造型美观等各项要求。

关键词】预应力钢结构;网壳结构;工程应用;特点
一、前言
网壳结构是具有曲面形状并具有壳体的结构特征的空间网格结构即为网状的壳体结构,是格构化的壳体。

它是由杆件构成的曲面网格结构,可以看作是曲面状的网架结构。

预应力作为一种技术手段来源于日常生活,并陆续应用于工程中,预应力网壳结构便是其中之一。

二十世纪四十年代,美国著名的建筑大师巴克明斯特富勒(C R. Buckminster Fuller),从一些自然现象中得到启迪,发现了自然界的间断压连续拉的客观规律,将这种规律命名为张拉整体(Tensegrity )[1,2]。

结构中尽量减少受压状态而使结构处于连续的张力状态,从而使压力成为张力海洋中的孤岛。

依据对称性法则,既然宇宙中存在着间断压连续拉的原理,就应该存在着间断拉连续压的原理。

实际上确实也广泛存在着间断拉连续压的现象。

宇宙的星球就是间断拉连续压的最好模型,物质在万有引力的作用下收缩,又由于内部的相互挤压从而形成稳定的结构形态。

二、预应力网壳结构的发展情况
一种结构型式的产生或者被淘汰都存在一定的条件,而使设计能满足当前应用的需要是主要的。

早期网壳结构的雏形是钢筋混凝土薄壳,。

相关文档
最新文档