绥德站雨篷预应力拉索张拉施工技术
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇绥德站雨篷预应力拉索张拉施工技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：绥德站雨篷采用索梁结构体系，拉索作用于梁的上部，形成悬挑结构。通过编制APDL程序，应用ANSYS有限元分析软件进行拉索张拉过程中的仿真模拟计算。结合仿真结果和结构特点，介绍了该类工程预应力拉索张拉施工技术。
关键词：拉索张拉仿真模拟施工技术
Abstract: Suide station awning cable beam structure system, cable acting on the upper part of the beam to form a cantilevered structure. Through the preparation of APDL program, using ANSYS finite element analysis software the cable tensioning process simulation. The simulation results and structural features, such works prestressed cable tensioning construction.Keywords: cable tension simulation construction technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
新建太中银铁路和包西铁路在绥德站处交汇，绥德站共三个站台13条股道，三个站台均有雨篷覆盖，雨篷采用悬挑索梁结构体系，建筑面积19590m2。
1、工程概况
绥德站无站台柱雨篷采用索梁体系，由主钢架，钢管柱，H型实腹梁，H型实腹檩条，及其他屋面系统组成。雨篷共17个轴线，分为两个单元，1至8轴为第一单元，9至17轴为第二单元，下面以第二单元为例进行介绍。基本站台雨篷单臂悬挑14.45m，二站台雨篷单臂悬挑16.75m，三站台雨篷单臂悬挑16.75m。雨篷纵向典型柱距为18m,纵向总长度为286.190m。基本站台和二、三站台计算模型分别如图1.1和图1.2所示。
图1.1基本站台计算模型
图1.2二、三站台计算模型
2、总体施工张拉方案
2.1拉索张拉顺序
结合该工程的结构特点和现场情况，根据平面布置形式综合考虑预应力拉索张拉对雨蓬结构影响的计算机仿真模拟结果，确定基本站台和二、三站台拉索的施工张拉方案。图2.1为站台平面布置及施工顺序示意。
图2.1站台平面布置及施工顺序示意
2.2基本站台张拉施工方案
①在胎架上拼装好基本站台雨蓬主体结构及屋面主体结构间撑杆。
②按从左到右的顺序，依次张拉1/11轴上边索和下边索（同步张拉）、12轴上边索和下边索（同步张拉）、13轴上边索和下边索（同步张拉）、1/13轴上边索和下边索（同步张拉）、14轴上边索和下边索（同步张拉）、15轴边索、16轴边索和17轴边索到设计索力，以拉索张拉端索头与雨蓬横梁连接的位置为位移控制点，基本站台GJ-1、GJ-2施工模型立面见图2.2和图2.3，各阶段张拉力和控制点竖向位移见表2.2.1。
③拆除胎架。
图2.2基本站台GJ-1施工模型立面
图2.3基本站台GJ-2施工模型立面
图2.4二、三站台GJ-4施工模型立面
2.3二、三站台张拉施工方案
①在胎架上拼装好二、三站台雨蓬主体结构及屋面主体结构间撑杆。
②按从左到右的顺序将二、三站台雨蓬间的中索牵引安装就位。
③按从左到右的顺序，依次张拉9轴上边索和下边索（同步张拉）、10轴上边索和下边索（同步张拉）、11轴上边索和下边索（同步张拉）、12轴上边索和下边索（同步张拉）、13轴上边索和下边索（同步张拉）、14轴上边索和下边索（同步张拉）、15轴上边索和下边索（同步张拉）、16轴上边索和下边索（同步张拉）、17轴上边索和下边索（同步张拉）到设计索力，以拉索下索头与雨蓬连接的位置为控制点，站台GJ-4施工模型立面见图2.4，各阶段张拉力和控制点竖向位移见表2.2.2。
④拆除胎架。
3 防真模拟计算
3.1 仿真模拟计算的方法
编制APDL程序，调整拉索索力到设计索力，并在其结果的基础上，结合线性倒拆原理、以及非线性正装原理，迭代计算，按照2.1节所述张拉顺序进行施工过程计算分析。
3.2 施工张拉全过程计算分析
施工张拉计算分析全过程时，需将每一个张拉步骤进行计算，并对整体模型进行分析，考虑张拉轴线及未张拉轴线的相互影响，从位移及索力两个参数进行计算。
3.2.1基本站台施工张拉全过程计算分析
计算分析过程中，需对每个轴线进行分析，下面仅列两个轴线计算。
3.2.1.1同步张拉1/11轴上边索和下边索
本阶段张拉施工完成后，结构的三向位移和拉索索力如下图所示（X向位移为雨蓬平面外位移，Y向位移为雨蓬平面内位移）：
X向位移（mm）
Y向位移（mm）
竖向位移（mm）
拉索索力（kN）
3.2.1.2张拉16轴边索
本阶段张拉施工完成后，结构的三向位移和拉索索力如下图所示（X向位移为雨蓬平面外位移，Y向位移为雨蓬平面内位移）：
X向位移（mm）
Y向位移（mm）
竖向向位移（mm）
拉索索力（kN）
3.2.2二、三站台施工张拉全过程计算分析
3.2.2.1按从左到右的顺序将二、三站台雨蓬间的中索牵引安装就位
本阶段张拉施工完成后，结构的三向位移和拉索索力如下图所示（X向位移为雨蓬平面外位移，Y向位移为雨蓬平面内位移）：
X向位移（mm）
Y向位移（mm）
竖向向位移（mm）
拉索索力（kN）
对每个轴线均进行计算分析，下面仅列两个轴线张拉计算。
3.2.2.2同步张拉11轴上、下边索
本阶段张拉施工完成后，结构的三向位移和拉索索力如下图所示（X向位移为雨蓬平面外位移，Y向位移为雨蓬平面内位移）：
X向位移（mm）
Y向位移（mm）
竖向向位移（mm）
拉索索力（kN）
3.2.2.3同步张拉17轴上、下边索
本阶段张拉施工完成后，结构的三向位移和拉索索力如下图所示（X向位移为雨蓬平面外位移，Y向位移为雨蓬平面内位移）：
X向位移（mm）
Y向位移（mm）
竖向向位移（mm）
拉索索力（kN）
3.3施工阶段张拉力和控制点位移
各个张拉施工步骤中拉索张拉力和控制点竖向位移归纳如表3.3.1和表3.3.2：
表3.3.1基本站台拉索张拉控制表
表3.3.2二、三站台拉索张拉控制表
4 拉索张拉施工
4.1 放索
拉索在工厂加工完毕后成盘运输至施工现场，在安装索前必须先进行放索，放索时将索放置在放索盘上，由于该工程拉索较短，可采用汽车吊直接将索吊起进行放索，放索后将索放置在地面上进行展索。
4.2 挂索
该工程拉索为两端插耳式拉索，用销轴与结构的耳板相连。在挂索前，需将拉索张拉端丝扣打开，将索放至最长。挂索时，一端用汽车吊吊起，将索用销轴与结构耳板相连，另一端采用手拉倒链将索拉紧与结构相连，完成挂索工作。
4.3 索张拉
4.3.1张拉方式
①张拉施工时，应按计算机仿真计算的结果按轴线依次逐个进行。每个轴线的上边索和下边索要同步进行张拉。
②张拉施工时，要逐级施加拉力，张拉共分三步，前两步各40%张拉索力，第三步20%张拉索力。每步一旦出现异常，应立即停止张拉，并通知设计人员，待问题解决后，再继续张拉。
③张拉时索力的给定是通过千斤顶的施力来进行实施的，千斤顶施力时，要控制好油压和给油速度，从而保证索力的精确。
4.3.2张拉设备
根据计算结果，张拉过程中的最大张拉力为433.9KN，每根拉索的张拉配备两台27t单根钢绞线张拉千斤顶进行张拉。张拉装置由张拉千斤顶、油泵、油表、反力架、张拉钢绞线及紧索扳手组成。张拉千斤顶应与油表配套进行标定。
4.3.2张拉参数控制
拉索张拉时以拉索索力为主，控制点竖向位移为辅。施工前应校核钢构件的安装尺寸与设计尺寸是否完全一致，以保证拉索的下料长度与实际受力符合。
4.4张拉施工注意事项
①拉索张拉施工全过程，应对控制点进行严密观测，以防止意外的发生。
②施工阶段应做好临时支撑的安全检测，在横梁脱离胎架之前，保证不发生变形，在张拉过程中随横梁端部的上升应注意张拉设备和人员的安全保护。
③施工阶段前应做好张拉工装的设计与安装，保证施工的便捷有效和安全。
④对于基本站台的GJ-2和二三站台的GJ-4，应注意保持拉索张拉的同步性。
⑤对于二三站台的GJ-4，中索不张拉，通过端部调节端长度达到设计索长即可。
⑥雨篷结构在张拉全部完成并形成稳定体系后再安装檩条。
5 结语
①绥德站雨篷采用索梁结构体系，设计新颖，预应力拉索设置合理，能够有效的提高结构刚度，充分发挥了拉索的作用。
②对于拉索张拉施工，应先进行计算机仿真模拟计算，只有通过仿真模拟计算才能确定施工阶段每根拉索的具体索力，这样才能确保施工阶段的拉索张拉符合设计的具体要求。并在施工时对仿真模拟计算结果进行校验。
③在张拉施工时，由于雨篷各轴线的相互作用，各拉索的作用是相互关联的，必须将雨篷结构做为一个整体进行考虑，应严格按照仿真模拟计算的要求进行施工。
参考文献
⑴陆赐麟，尹思明，刘锡良.现代预应力钢结构.北京：人民交通出版社,2003.
⑵黄明鑫. 大型张弦梁结构设计与施工. 济南： 山东科学技术出版社， 2005.