1、1绥德站雨篷预应力拉索张拉施工技术摘要：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 prepa
2、ration 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：2095-2
3、104（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 2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
4、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 32.2 基本站台张拉施工方案 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。 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）
5、、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。 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 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。4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
6、。 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。 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
7、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。53.2.1.1 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
8、） 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）： 6X 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） 7竖向向位移（mm） 拉索索力（kN
9、） 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） 83.2.2.3 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
10、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 9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.
11、1 张拉方式 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。 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。 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10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
12、。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 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。 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。 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。 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。 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。
