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文檔簡介
支撐結構計算歡迎參加《支撐結構計算》課程。本課程將系統講解支撐結構的設計原理、計算方法與實踐應用,幫助學生掌握從基礎理論到實際工程問題的解決能力。支撐結構作為工程建設中的關鍵組成部分,其計算方法直接關系到結構的安全性、經濟性與適用性。通過本課程的學習,您將能夠獨立完成各類支撐結構的設計與驗算工作。課程概述課程目標通過系統學習,使學生掌握支撐結構的基本理論、計算方法和設計原則,能夠獨立進行各類支撐結構的設計計算和分析評估,為工程實踐打下堅實基礎。主要內容課程涵蓋支撐結構概述、設計原則、計算基礎、鋼支撐結構、混凝土支撐結構、組合支撐結構、動力計算、穩定性分析、疲勞計算、優化設計、施工計算以及監測與維護等十二個章節。學習要求學生需具備材料力學、結構力學等前導課程的基礎知識,積極參與課堂討論和實踐環節,完成課程設計和期末考核,培養工程思維和計算能力。第一章:支撐結構概述定義支撐結構是指為承受和傳遞荷載,維持結構整體穩定性而設置的構件或構件系統。它是工程結構中不可或缺的重要組成部分,直接影響整體工程的安全性和使用功能。類型按照使用期限可分為臨時支撐和永久支撐;按材料可分為鋼支撐、混凝土支撐和組合支撐;按功能可分為承重支撐、穩定支撐和保護支撐等多種類型。應用場景支撐結構廣泛應用于建筑工程、橋梁工程、地下工程、邊坡工程等多個領域,在施工過程和使用階段均發揮著至關重要的作用。支撐結構的重要性結構穩定性確保整體結構在各種荷載作用下保持穩定安全性防止結構失效,保障人員和財產安全經濟性優化材料使用,降低工程造價支撐結構是工程結構安全的守護者,它通過合理的構造和精確的計算,確保結構在各種復雜環境下的穩定性。無論是在高層建筑的施工過程中,還是在大跨度橋梁的使用階段,支撐結構都扮演著不可替代的角色。科學合理的支撐結構設計不僅能夠提高安全系數,還能優化材料使用,減少資源浪費,提高工程的經濟效益。這也是為什么支撐結構計算在工程教育中占有重要地位的原因。支撐結構的基本類型臨時支撐臨時支撐結構主要用于工程施工階段,為正在建造的永久結構提供暫時的支撐和穩定。其設計使用期限通常較短,從幾天到幾個月不等,但其安全性要求同樣嚴格。典型的臨時支撐包括模板支撐系統、基坑支護結構、施工腳手架等。這些支撐結構雖然存在時間短暫,但對于確保施工安全和工程質量至關重要。永久支撐永久支撐結構是工程建成后長期存在并發揮作用的支撐系統,其設計使用壽命與主體結構相同,通常為50年或更長。永久支撐需要考慮長期荷載效應和環境影響。常見的永久支撐有建筑中的柱、梁、支撐桿件,橋梁的墩臺和支座,地下結構的內支撐等。這些構件是結構整體受力體系的重要組成部分。臨時支撐結構定義臨時支撐結構是指在工程施工過程中,為保證施工安全和結構穩定而設置的,使用期限有限的支撐體系。特點使用期限短,通常隨施工階段變化結構形式靈活,可拆卸性好荷載工況復雜,需考慮施工動態荷載設計要求兼顧安全性與經濟性應用場合模板工程支撐系統基坑圍護結構大型設備安裝支撐結構加固臨時支撐施工便橋和腳手架3永久支撐結構定義永久支撐結構是指建筑或工程完工后仍將長期保留并發揮支撐作用的結構體系特點使用壽命長,需考慮耐久性;與主體結構融為一體;需滿足功能性和美觀性要求應用場合高層建筑的支撐體系;大跨度結構的支撐系統;地下結構的內支撐;橋梁的支座系統3永久支撐結構的設計必須綜合考慮長期荷載效應、材料老化、環境影響等因素,確保在整個設計使用期限內保持良好的工作狀態。同時,永久支撐結構通常還需要滿足美觀和功能性要求,與建筑整體風格協調一致。在計算永久支撐結構時,除了強度和穩定性驗算外,還需要特別關注變形控制、疲勞效應以及在極端工況下的性能表現,如地震、強風等特殊荷載條件。支撐結構的材料鋼材鋼材因其高強度、良好的延性和韌性被廣泛應用于支撐結構。鋼支撐構件截面形式多樣,可以是型鋼、鋼管或鋼板焊接組合截面,便于滿足不同工程需求。鋼支撐的優點包括強重比高、施工速度快、可拆卸性好;缺點是需要防腐和防火處理,成本相對較高。混凝土混凝土具有良好的抗壓性能和耐久性,特別適合永久支撐結構。通過配筋設計,可以補償混凝土抗拉能力弱的缺點,形成強度高、剛度大的支撐構件。混凝土支撐結構造價較低,防火性能好,但自重大、施工周期長,且難以拆除和調整。復合材料復合材料如碳纖維增強塑料(CFRP)、玻璃纖維增強塑料(GFRP)等,在支撐結構領域的應用日益廣泛。這類材料具有重量輕、強度高、耐腐蝕的特點。復合材料支撐適用于特殊環境,如腐蝕性強或需要非磁性材料的場合,但成本高,且設計規范尚不完善。第二章:支撐結構設計原則安全性原則確保支撐結構在各種荷載和環境條件下具有足夠的強度、剛度和穩定性適用性原則支撐結構應滿足使用功能要求,符合工程實際條件經濟性原則在滿足安全和適用的前提下,優化結構設計,降低工程造價安全性原則是支撐結構設計的首要考慮因素,它要求結構在正常使用條件下具有足夠的安全儲備,在極端條件下也不會發生災難性破壞。這通常通過采用合理的安全系數和極限狀態設計方法來實現。適用性原則強調支撐結構應當符合工程的實際需求和環境條件,包括變形控制、耐久性要求以及與主體結構的協調性等方面。經濟性原則則要求在保證安全和適用的前提下,通過優化設計降低材料用量和施工難度,實現資源的合理利用。支撐結構設計流程需求分析確定支撐結構的功能要求明確荷載條件和環境因素收集相關設計規范和標準評估現場條件和施工限制初步設計確定支撐結構形式和布置選擇適當的材料和截面類型建立結構計算模型進行初步荷載分析詳細設計精確計算各構件的內力和變形進行構件截面設計設計構件連接和節點詳圖編制施工圖紙和說明驗證與優化進行結構整體和局部驗算檢查是否滿足各項設計要求優化設計方案,提高經濟性編制設計文件和計算書荷載分析荷載類型恒荷載、活荷載、風荷載、地震荷載、溫度荷載等各種可能作用于支撐結構的力荷載組合根據規范要求,考慮不同荷載同時作用的可能性,形成設計計算工況荷載計算方法通過靜力學原理、概率統計方法確定各類荷載的設計值和分布特性荷載分析是支撐結構設計的基礎工作,只有準確把握作用于結構上的各種荷載,才能進行合理的結構設計。荷載分析需要考慮荷載的大小、分布形式、變化規律以及同時作用的可能性。在實際工程中,不同類型的支撐結構面臨的主要荷載有所不同。例如,橋梁支撐主要考慮車輛荷載和風荷載;高層建筑支撐則需重點關注風荷載和地震作用;地下結構支撐則主要受到土壓力和水壓力的影響。荷載分析必須根據具體工程特點進行有針對性的分析。結構分析方法靜力分析基于結構靜力學原理,分析結構在靜態荷載作用下的內力分布和變形情況。常用方法包括力法、位移法和矩陣位移法等。靜力分析適用于大多數支撐結構的常規設計,是最基本的分析方法。適用于靜態荷載作用下的結構計算相對簡單,結果直觀是支撐結構設計的基礎分析方法動力分析考慮荷載和結構的動態特性,分析結構在動態荷載作用下的響應。包括自振分析、反應譜分析和時程分析等方法。動力分析在地震區和風荷載顯著的高大支撐結構設計中尤為重要。考慮結構的質量分布和剛度特性分析動態荷載引起的結構響應計算結構的自振特性和動力放大效應有限元分析將復雜結構離散為有限數量的單元,通過數值計算方法求解結構的力學響應。有限元法能夠處理復雜幾何形狀和非線性問題,是現代支撐結構分析的強大工具。適用于幾何形狀復雜的結構能夠考慮材料非線性和幾何非線性通過計算機輔助實現高效精確計算第三章:支撐結構計算基礎力學基本概念力學是研究物體受力變形和運動規律的科學,是支撐結構計算的理論基礎。在支撐結構計算中,需要掌握力、力矩、平衡條件、約束和約束反力等基本概念,理解力的分解與合成、力系的簡化等基本方法。應力與應變應力是表征材料內部受力狀態的物理量,定義為單位面積上的力;應變表示材料在外力作用下的變形程度。支撐結構設計需要保證各部位的應力不超過材料的強度極限,應變滿足使用要求。變形計算變形計算是確定支撐結構在荷載作用下位移和轉角的過程,包括彈性變形和塑性變形的分析。準確的變形計算對于保證支撐結構的使用功能和與其他結構的協調性至關重要。結構力學基本原理平衡方程描述結構在外力作用下保持靜力平衡的條件,是根據牛頓第一定律導出的。對于平面問題,包括力在三個方向的平衡;對于空間問題,則需要考慮六個平衡方程。平衡方程是求解結構內力的基本方程,無論采用何種計算方法,都必須滿足平衡條件。幾何方程描述位移與應變之間的關系,反映了結構變形的幾何協調性。幾何方程確保構件在變形過程中不會出現不合理的斷裂或重疊現象。在小變形假定下,幾何方程呈線性關系;當考慮大變形效應時,幾何方程將表現為非線性特性。物理方程描述應力與應變之間的關系,反映材料的力學特性。對于彈性材料,遵循胡克定律;對于塑性材料,則需要引入更復雜的本構關系。物理方程是聯系內力和變形的橋梁,正確選擇材料的物理方程對于支撐結構計算至關重要。支撐結構的受力分析軸向力軸向力是沿構件軸線方向的內力,包括拉力和壓力。軸向力使構件產生軸向拉伸或壓縮變形,是支撐結構最基本的受力形式。在桁架結構和斜撐系統中,軸向力是主要的內力形式。計算軸向力時,需要考慮構件的傾斜角度和連接節點的特性。剪力剪力是垂直于構件軸線的內力,使構件產生剪切變形。在支撐梁和框架支撐結構中,剪力是不可忽視的內力組成部分。剪力計算需要考慮荷載分布情況和支撐構件的布置形式。剪力過大可能導致構件的剪切破壞或節點連接失效。彎矩彎矩是使構件產生彎曲變形的內力,在梁式支撐和框架式支撐中尤為重要。彎矩使構件的一側產生拉應力,另一側產生壓應力。彎矩計算是支撐結構分析的重要內容,需要綜合考慮結構布置、約束條件和荷載特性。彎矩圖能直觀反映構件的受力狀態。支撐構件的強度計算支撐構件的強度計算是確保結構安全的基礎工作。拉伸強度計算主要適用于受拉構件,如拉桿、吊桿等,需要確保構件截面積足夠承受拉力而不產生過大變形或斷裂。壓縮強度計算則需要同時考慮材料強度和構件穩定性,尤其對于細長構件,往往穩定性控制其承載能力。彎曲強度計算適用于梁式支撐構件,需要驗算截面的正應力和剪應力。當支撐構件同時受到多種內力作用時,如軸力與彎矩組合,需要采用組合強度計算方法,考慮各種應力的疊加效應。不同材料的強度計算方法有所差異,需要根據相應的設計規范進行。支撐構件的穩定性計算λ長細比細長構件的特征參數,定義為構件計算長度與截面回轉半徑之比π2EI/L2歐拉公式計算理想彈性細長桿臨界壓力的經典公式Pcr臨界荷載使壓桿失穩的最小軸向壓力,是穩定性驗算的核心參數支撐構件的穩定性計算是壓桿設計中的關鍵環節。當細長構件受到軸向壓力時,即使應力尚未達到材料強度限值,也可能因失穩而破壞。穩定性計算的核心是確定臨界荷載,即使構件從平衡狀態轉變為不穩定狀態的最小壓力值。歐拉公式適用于理想彈性桿件,實際工程中需要考慮材料非線性、初始缺陷和截面特性等因素的影響,通常采用規范中的穩定系數方法或直接非線性分析方法進行計算。對于偏心受壓或組合受力的構件,穩定性計算更為復雜,需要應用專門的理論和方法。第四章:鋼支撐結構計算高強度特性鋼材具有較高的強度重量比,使鋼支撐結構能夠承受較大荷載而自重較輕。這一特性在大跨度和高層支撐結構中尤為重要,能夠有效減少結構的總體重量。良好的延性鋼材具有顯著的塑性變形能力,使鋼支撐結構在超載情況下不會突然破壞,而是通過變形提供預警。這種延性特性對于提高結構的安全性和可靠性至關重要。計算方法概述鋼支撐結構的計算方法主要基于彈性理論和極限狀態設計方法,需要驗算強度、穩定性和變形三個方面。計算時需要考慮鋼材的各向同性、線彈性特性和屈服特性。鋼支撐的材料性能應變Q235鋼Q345鋼Q420鋼鋼材的屈服強度是支撐結構設計的基本參數,不同鋼材屈服強度有明顯差異。常用的結構鋼材包括Q235、Q345、Q390、Q420等系列,數字表示其屈服強度值(MPa)。除屈服強度外,抗拉強度也是重要參數,一般為屈服強度的1.5倍左右,反映鋼材在塑性階段的承載能力。鋼材的彈性模量(約為206GPa)在不同強度等級間差異不大,這決定了鋼結構在使用荷載下的變形行為。泊松比(約為0.3)反映橫向與縱向變形的比例關系。這些材料參數是鋼支撐結構計算的基礎數據,應根據工程重要性和結構特點合理選擇鋼材等級。鋼支撐的截面特性截面類型鋼支撐構件常用的截面形式包括工字型(I型、H型)、箱型(方管、矩管)、圓管、角鋼、槽鋼等。不同截面形式具有不同的力學特性和適用場合,工字型截面在單向彎曲中表現優異,箱型和圓管截面則具有良好的扭轉性能。截面參數計算截面參數是結構計算的基礎數據,包括面積A、慣性矩I、截面模量W、回轉半徑i等。這些參數直接影響構件的承載能力和變形特性。對于標準型鋼,可直接查表獲取;對于組合截面或非標準截面,需要通過積分或分部計算方法求解。截面分類根據受壓板件的寬厚比,鋼支撐截面可分為四類:完全彈性工作的第一類截面,允許局部屈曲但仍能發展塑性鉸的第二類截面,局部屈曲限制塑性發展的第三類截面,以及屈曲控制強度的第四類截面。截面分類直接影響構件的計算方法和承載力確定。鋼支撐的軸向受力計算拉伸構件設計拉伸構件主要驗算凈截面抗拉承載力和總截面屈服承載力。計算公式為:N≤φ·A·f,其中N為軸向拉力設計值,φ為強度設計系數,A為截面面積,f為鋼材強度設計值。對于有孔洞的拉伸構件,還需驗算凈截面承載力:N≤φt·An·fu,其中An為凈截面面積,fu為鋼材抗拉強度設計值。壓縮構件設計壓縮構件需同時驗算強度和穩定性,通常穩定性控制其承載能力。穩定性驗算公式為:N≤φ·A·fc,其中fc為考慮長細比影響的鋼材壓縮強度設計值。壓桿穩定系數φ與構件的長細比λ、截面形式和鋼材強度有關,通常通過查表或計算公式確定:φ=1/(1+α·λ2+β·λ?),其中α、β為與鋼材強度相關的系數。鋼支撐的彎曲受力計算彎矩計算通過結構分析確定各截面處的設計彎矩值,是彎曲構件設計的基礎承載力驗算驗證截面的彎曲承載力是否滿足要求,計算公式:M≤φb·W·f側向穩定性檢查梁的側向屈曲穩定性,特別是對于無側向支撐的細高梁3撓度計算確保構件變形在允許范圍內,一般要求f≤L/250鋼支撐的彎曲受力計算是支撐梁設計的核心內容。對于普通鋼梁,其彎曲承載力主要由截面模量和鋼材強度決定。對于薄壁截面或無側向支撐的梁,還需特別關注側向屈曲問題,必要時增設橫向支撐或采用抗扭能力強的截面形式。撓度計算除了滿足使用功能外,還需考慮與其他結構構件的協調性。對于支撐大型設備或精密儀器的梁構件,可能需要更嚴格的撓度限值。在計算中,應考慮荷載特性、支承條件以及結構布置對彎曲行為的影響。鋼支撐的組合受力計算軸力-彎矩組合大多數實際支撐構件都同時承受軸力和彎矩的作用,需要考慮兩者的組合效應。根據相關規范,軸力-彎矩組合作用下的驗算公式為:N/(φ·A·f)+M/(φb·W·f)≤1.0對于壓彎構件,還需考慮P-Δ效應引起的附加彎矩對于不同截面類型和軸力比例,驗算公式可能有所調整軸力-剪力組合當支撐構件同時承受軸力和剪力時,需要驗算剪力對軸向承載力的影響以及軸力對剪切承載力的影響。一般而言:當剪力不超過剪切承載力的50%時,可忽略其對軸向承載力的影響當剪力超過剪切承載力的50%時,需要減小考慮的軸向強度設計值軸力對剪切承載力的影響通常在軸力較大時才需考慮三向組合應力對于同時受軸力、彎矩和剪力作用的支撐構件,計算更為復雜,通常采用能量理論進行驗算:根據米塞斯屈服準則計算等效應力驗證等效應力不超過材料強度設計值對于復雜應力狀態,可能需要采用有限元方法進行更精確的分析鋼支撐的連接設計焊接連接焊接是鋼支撐結構最常用的連接方式,具有整體性好、承載能力高、結構美觀等優點。焊接連接的計算主要基于焊縫的強度和變形能力。角焊縫的計算公式為:N≤βw·fw·lw·hw,其中βw為焊縫系數,fw為焊縫金屬強度設計值,lw為焊縫長度,hw為焊縫厚度。螺栓連接螺栓連接便于現場安裝和拆卸,適用于需要調整或臨時支撐的場合。高強螺栓連接可分為摩擦型和承壓型兩類,計算方法有所不同。摩擦型高強螺栓連接的承載力計算:N≤n·μ·P,其中n為螺栓數量,μ為摩擦系數,P為預緊力。承壓型螺栓連接還需驗算螺栓的抗剪承載力和連接板的承壓承載力。節點設計注意事項節點是支撐結構的關鍵部位,設計時需確保內力傳遞路徑明確,避免應力集中。對于重要節點,應考慮可能的荷載路徑變化和二次應力影響。節點板件厚度和剛度需與主體構件協調,避免過于薄弱導致局部失效。對于動力荷載顯著的支撐結構,節點設計還需考慮疲勞效應和抗震性能。第五章:混凝土支撐結構計算高抗壓性能混凝土具有優異的抗壓性能,使其成為承重支撐的理想材料,特別適合于豎向支撐構件,如柱和墻。良好的耐久性混凝土結構具有較長的使用壽命和良好的防火性能,適合作為永久性支撐結構使用。2復合材料特性鋼筋混凝土結合了鋼材的抗拉性能和混凝土的抗壓性能,形成力學性能優異的復合材料。計算方法概述混凝土支撐結構計算主要基于極限狀態設計理論,包括強度極限狀態和正常使用極限狀態驗算。混凝土材料性能立方體抗壓強度(MPa)軸心抗壓強度(MPa)軸心抗拉強度(MPa)混凝土的強度等級是設計計算的重要參數,通常用立方體抗壓強度標準值表示,如C20、C30等,數字表示28天標準養護的立方體抗壓強度(MPa)。設計中采用的軸心抗壓強度設計值約為立方體強度的2/3,考慮了尺寸效應和長期荷載影響。混凝土的軸心抗拉強度遠低于抗壓強度,一般僅為抗壓強度的1/10左右。混凝土的彈性模量與強度等級相關,通常隨強度等級的提高而增大。此外,混凝土還具有顯著的收縮和徐變特性,特別是在長期荷載作用下,這些特性會導致支撐結構的變形增大和內力重分布。高性能混凝土如高強混凝土、纖維混凝土等的應用,進一步拓展了混凝土支撐結構的適用范圍。鋼筋混凝土構件計算配筋率配筋率是鋼筋面積與混凝土截面面積之比,是衡量鋼筋混凝土構件經濟性和結構性能的重要指標。不同類型構件設置有最小配筋率和最大配筋率限制,確保結構具備足夠的延性和施工可行性。2鋼筋布置鋼筋布置需考慮受力要求和構造要求,包括鋼筋間距、保護層厚度、錨固長度等。合理的鋼筋布置能夠確保內力有效傳遞,提高構件的整體工作性能。受力鋼筋計算受力鋼筋計算是確定構件中承擔內力的主要鋼筋截面積,基于平衡條件和變形協調條件,考慮鋼筋和混凝土共同工作的機制,確保構件具有足夠的承載能力。鋼筋混凝土構件的計算基于鋼筋與混凝土共同工作的原理,利用鋼筋的高抗拉性能來彌補混凝土抗拉能力的不足。在設計計算中,需要明確分析構件的受力特點,確定控制截面,然后通過平衡方程求解所需的鋼筋面積。設計中除了保證承載能力外,還需關注構件的裂縫控制和變形控制,這直接關系到支撐結構的使用性能和耐久性。對于重要支撐構件,可能還需要設置構造鋼筋來提高結構的整體性和抗震性能。不同類型的支撐構件,如梁、柱、墻等,具有各自特定的配筋規則和計算方法。混凝土支撐的軸向受力計算軸心受壓構件軸心受壓構件承受沿構件軸線方向的壓力,計算公式為:N≤φ(fcA+fyAs),其中N為軸向壓力設計值,φ為穩定系數,fc為混凝土軸心抗壓強度設計值,A為混凝土截面面積,fy為鋼筋強度設計值,As為縱向鋼筋總面積。軸心受壓構件需考慮長細比影響,通過穩定系數φ反映,長細比越大,穩定系數越小。偏心受壓構件偏心受壓構件同時承受軸力和彎矩,是混凝土支撐結構中最常見的受力狀態。計算時需考慮偏心距引起的附加彎矩效應。大偏心受壓構件的計算方法類似于彎曲構件,以截面受彎承載力為主;小偏心受壓構件則以軸向承載力為主,適當考慮偏心影響。偏心受壓構件的計算通常采用截面平衡條件,建立內力與承載力的關系式,結合荷載效應設計值進行驗算。混凝土支撐的彎曲受力計算受力分析確定截面受力模式和破壞形式建立平衡方程和應變協調條件考慮混凝土和鋼筋的應力-應變關系確定計算假定和簡化條件正截面承載力計算確定配筋區域的設計參數(有效高度、臂力)計算平衡配筋截面彎矩承載力確定實際所需鋼筋面積驗算最小配筋率和最大配筋率要求斜截面承載力計算分析剪力和彎矩共同作用下的斜截面受力確定斜截面破壞模式(剪壓、剪拉或剪彎)計算所需剪力鋼筋面積檢查混凝土斜壓承載力混凝土支撐的剪力計算剪力計算方法鋼筋混凝土支撐構件的剪力計算基于斜截面受力分析,考慮混凝土和剪力鋼筋共同承擔剪力的機制。根據設計規范,剪力承載力由兩部分組成:混凝土的貢獻和剪力鋼筋的貢獻。剪力設計值必須滿足:V≤Vc+Vs其中Vc為混凝土承擔的剪力,Vs為剪力鋼筋承擔的剪力需驗證斜壓混凝土不發生壓碎:V≤0.25fcbh0剪力鋼筋設計當混凝土自身無法滿足剪力承載要求時,需要設置剪力鋼筋。剪力鋼筋可采用箍筋、彎起縱筋或二者組合的形式。箍筋是最常用的剪力鋼筋形式,計算公式為:Asv/sv=(V-Vc)/(fyv·h0)其中Asv為單排箍筋截面積,sv為箍筋間距箍筋間距和直徑需滿足構造要求特殊考慮因素在實際支撐結構中,還需考慮以下因素對剪力計算的影響:集中荷載附近的應力集中效應軸力與剪力的組合作用支撐構件截面形狀的影響動力荷載下的剪力放大效應混凝土支撐的裂縫控制裂縫成因混凝土支撐構件裂縫主要來源于荷載作用下的拉應力超過混凝土抗拉強度,以及收縮、溫度變化和約束變形等非荷載因素。了解裂縫成因是有效控制裂縫的前提。裂縫寬度計算裂縫寬度計算通常基于鋼筋應力水平和保護層厚度,考慮鋼筋分布和直徑的影響。常用的計算公式為:wmax=αcr·σs·ls/Es,其中αcr為裂縫寬度系數,σs為鋼筋應力,ls為裂縫間距,Es為鋼筋彈性模量。控制措施裂縫控制的主要措施包括合理選擇混凝土強度等級,控制鋼筋應力水平,優化鋼筋布置以形成密集細小裂縫代替少量寬裂縫,以及設置表面分布鋼筋增強混凝土表層抗裂性能。裂縫控制是混凝土支撐結構設計中的重要環節,直接關系到結構的耐久性和美觀性。根據不同環境條件和使用要求,設計規范規定了不同的最大允許裂縫寬度,一般在0.2-0.4mm之間。在特殊環境如腐蝕性環境或水工結構中,裂縫控制要求更為嚴格。除了計算控制外,良好的施工質量也是控制裂縫的關鍵因素。這包括合理的混凝土配合比設計、充分的混凝土養護、準確的鋼筋定位以及分段澆筑等措施。對于大體積混凝土支撐結構,還需特別關注溫度控制,防止溫度裂縫的產生。第六章:組合支撐結構計算組合支撐結構是指由兩種或多種材料組成的支撐結構,最典型的是鋼-混凝土組合支撐。組合支撐結構充分利用各種材料的優勢,如鋼材的高強度和良好的延性,混凝土的高剛度和良好的防火性能,從而實現結構性能的優化。組合支撐結構的類型多樣,包括鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土結構、型鋼混凝土結構、組合樓板等。這些結構在高層建筑、大跨度建筑和特殊工程中應用廣泛。組合支撐的計算方法需要考慮材料之間的協同工作機制,界面連接性能以及長期效應等因素。鋼-混凝土組合支撐結構特點鋼-混凝土組合支撐是最常見的組合支撐類型,它將鋼構件和混凝土構件通過連接裝置或直接接觸組合在一起,形成一個整體工作的構件系統。代表性的組合支撐包括:鋼管混凝土柱:鋼管外殼與核心混凝土共同受力型鋼混凝土梁:型鋼嵌入或附著于混凝土中鋼-混凝土組合樓板:鋼梁與混凝土板協同工作鋼骨混凝土結構:鋼骨架包裹在混凝土中計算原理組合支撐結構的計算基于兩種材料的協同工作機制,需要考慮以下關鍵因素:材料特性:包括鋼材和混凝土的強度、彈性模量和變形特性截面特性:考慮組合截面的幾何參數和剛度特性界面連接:確保鋼與混凝土之間的有效力傳遞約束效應:鋼構件對混凝土的約束增強了混凝土的承載能力長期效應:考慮混凝土收縮、徐變對組合作用的影響組合支撐的界面力傳遞剪力連接件剪力連接件是確保鋼與混凝土之間有效力傳遞的關鍵構造,常見的有剪力釘、栓釘、角鋼連接件等。這些連接件能夠承受界面剪力,防止兩種材料之間的相對滑移,確保組合截面的整體工作性能。剪力連接件的設計需要考慮連接件的強度、剛度以及混凝土的局部承壓能力。連接件的數量和布置應根據界面剪力分布情況合理確定,避免局部過度集中。摩擦力在某些組合支撐中,如鋼管混凝土結構,鋼與混凝土之間的摩擦力也是界面力傳遞的重要形式。摩擦力主要來源于兩種材料之間的直接接觸和壓力作用,以及混凝土收縮引起的壓緊效應。摩擦力傳遞機制的有效性受到界面處理狀況、接觸壓力大小以及荷載特性的影響。在設計中,通常不完全依賴摩擦力傳遞,而是配合機械連接方式確保界面力傳遞的可靠性。錨固系統錨固系統是另一種重要的界面力傳遞方式,特別適用于預制組合支撐結構。錨固系統通常包括預埋件、錨栓、錨板等構件,能夠提供可靠的力傳遞路徑。錨固系統的設計需要考慮錨固件的強度、混凝土的局部承載能力以及錨固區的構造要求。對于重要的支撐節點,可能需要設置加強措施確保錨固系統的可靠性。組合支撐的變形協調性變形協調原理組合支撐結構中的鋼和混凝土必須保持變形協調,確保整體工作性能1界面滑移控制通過剪力連接設計,限制鋼與混凝土之間的相對滑移,維持組合作用材料變形差異考慮鋼與混凝土在彈性模量、泊松比等方面的差異對變形協調的影響計算方法采用有效剛度法、分層分析法或有限元法計算組合支撐的變形協調性變形協調性是組合支撐結構設計的核心問題之一。在理想情況下,鋼和混凝土在界面處應完全協同變形,沒有相對滑移。然而,實際工程中由于連接剛度有限、材料性能差異以及荷載特性等因素,界面處常存在一定程度的相對滑移。變形協調性分析可采用完全復合、部分復合或非復合三種模型。完全復合模型假設界面無滑移,適用于連接足夠剛強的情況;部分復合模型考慮有限的界面滑移,更符合實際工程;非復合模型則假設鋼與混凝土獨立工作,通常作為極限狀態參考。準確評估變形協調性對預測組合支撐的實際承載能力和服役表現至關重要。組合支撐的長期效應1收縮混凝土硬化過程中體積減小,受到鋼材約束產生內應力徐變混凝土在持續荷載作用下變形逐漸增大,引起內力重分布溫度效應鋼與混凝土熱膨脹系數不同,溫度變化引起附加應力組合支撐結構的長期效應主要源于混凝土的收縮、徐變特性以及鋼與混凝土的材料差異。混凝土收縮會導致組合支撐產生附加變形和內應力重分布,特別是當鋼構件對混凝土形成約束時,可能導致混凝土開裂。徐變則使混凝土在長期荷載作用下變形持續增加,導致應力從混凝土逐漸轉移到鋼構件上,改變了組合支撐的內力分布。溫度效應也是不容忽視的長期影響因素。由于鋼的線膨脹系數(約為12×10??/℃)略大于混凝土(約為10×10??/℃),溫度變化會在界面處產生附加應力。在溫差較大的環境中,這種效應更為顯著。組合支撐的長期效應計算通常采用年齡調整有效彈性模量法或分步積分法,考慮材料性能隨時間的變化規律。第七章:支撐結構的動力計算地震荷載地震作用是支撐結構必須考慮的重要動力荷載,特別是在地震活動頻繁區域。地震荷載具有隨機性、瞬時性和多向性特點,需要特殊的分析方法。風荷載風荷載對高聳支撐結構影響顯著,包括平均風壓和脈動風壓兩部分。風荷載可能引起支撐結構的振動、疲勞甚至共振破壞,需要專門分析。機械振動工業設備和交通載荷產生的機械振動是另一類常見的動力荷載。這類荷載通常具有確定的頻率特性,對支撐結構的影響與其自振特性密切相關。動力分析方法支撐結構的動力分析方法主要包括振型分解法、反應譜法和時程分析法。這些方法根據荷載特性和分析目標有不同的適用范圍和精度要求。支撐結構的自振特性自振周期自振周期是結構完成一次自由振動所需的時間,是表征結構動力特性的基本參數。支撐結構的自振周期主要取決于其質量分布和剛度特性,可通過求解特征值問題得到:[K]{φ}=ω2[M]{φ},其中[K]為剛度矩陣,[M]為質量矩陣,ω為圓頻率,{φ}為振型向量。自振周期的計算結果用于評估結構的動力響應水平,一般而言,自振周期越長,結構越柔軟,對長周期地震或風荷載的敏感性越高。振型振型描述了結構在某一特定頻率下振動的位移形態,反映了質量和剛度在結構中的分布特性。支撐結構通常具有無數個振型,但工程計算中主要關注對結構響應貢獻最大的幾個低階振型。振型計算得到的是相對位移,需要通過參與質量等指標評估各振型的重要性。在支撐結構的動力分析中,通常要求所考慮振型的累計參與質量不低于總質量的90%,以確保計算精度。振型的正交性是動力分析的重要基礎,允許將復雜的多自由度問題分解為一系列單自由度問題求解,大大簡化了計算過程。地震作用下的支撐結構計算地震反應譜法地震反應譜法是基于結構振型分解的地震反應計算方法,適用于大多數常規支撐結構的抗震設計。反應譜法的基本步驟包括:計算結構的自振周期和振型根據各振型周期從設計反應譜中查取對應的加速度值計算各振型的最大響應值采用平方和開方法(SRSS)或完全二次組合法(CQC)組合各振型響應反應譜法計算效率高,能夠滿足大多數工程設計需求,是規范推薦的主要抗震計算方法。時程分析法時程分析法直接求解結構在地震作用下的動力響應過程,能夠提供更為詳細的結構動態行為信息。時程分析法分為線性時程分析和非線性時程分析兩類:線性時程分析假設結構在地震過程中保持線性彈性行為非線性時程分析考慮材料非線性和幾何非線性,更接近實際情況時程分析需要選擇與場地條件匹配的地震波作為輸入結果分析通常需要考慮多條地震波的平均或包絡值時程分析法計算量大,但能夠更準確地反映支撐結構的抗震性能,特別適用于重要結構和非常規結構。風荷載作用下的支撐結構計算靜風荷載靜風荷載是風對結構產生的平均壓力,主要與風速、空氣密度、結構外形和環境條件有關。靜風荷載計算公式為:w=μs·z·q,其中μs為風壓系數,z為高度調整系數,q為基本風壓。靜風荷載分析適用于大多數低矮、剛性良好的支撐結構,計算方法相對簡單,是常規設計的基礎。2動風荷載動風荷載來源于風速的脈動和結構的風致振動,對細長柔性支撐結構影響顯著。動風荷載分析方法包括等效靜力法、頻域分析法和時域分析法。等效靜力法通過放大系數考慮風的動力效應,適用于簡單規則結構;頻域分析法基于隨機振動理論,考慮風速脈動譜和結構動力特性;時域分析法則直接模擬風速時程及其引起的結構響應。特殊風效應對于某些支撐結構,還需考慮渦激共振、顫振、馳振等特殊風效應。這些效應可能導致結構發生較大振幅的持續振動,甚至引起疲勞破壞或不穩定破壞。特殊風效應的分析通常需要風洞試驗或計算流體動力學(CFD)方法輔助,評估結構的風振舒適度和安全性,必要時采取減振措施如調諧質量阻尼器(TMD)或氣動外形優化。第八章:支撐結構的穩定性分析穩定性概念穩定性是指結構在擾動作用下回復平衡狀態的能力。穩定結構在微小擾動后會回到原平衡位置;不穩定結構則會發生持續增大的位移,導致結構失效。整體穩定性整體穩定性關注支撐結構系統作為一個整體的穩定問題,如框架結構的側向穩定性,需要通過合理的支撐系統保證。局部穩定性局部穩定性涉及單個構件或構件部分的穩定問題,如板件局部屈曲、腹板屈曲等,通常通過合理的截面設計和加勁措施控制。失穩形式支撐結構的失穩形式多樣,包括細長構件的彈性屈曲、塑性屈曲,薄壁構件的局部屈曲,以及結構系統的整體傾覆等多種形式。4支撐結構的整體穩定性1計算方法整體穩定性分析通常采用線性屈曲分析或非線性穩定性分析影響因素支撐布置、節點剛度、基礎剛度和初始缺陷對穩定性影響顯著控制措施設置有效的側向支撐系統,確保結構整體穩定性支撐結構的整體穩定性是確保結構安全的基本要求。整體穩定性分析需要考慮結構幾何形狀、荷載特性、支撐形式和節點性能等多方面因素。線性屈曲分析通過求解特征值問題確定臨界荷載和屈曲模態,適用于初步設計階段;非線性穩定性分析則考慮材料非線性、幾何非線性和初始缺陷,能夠更準確地評估實際結構的穩定性能。影響支撐結構整體穩定性的關鍵因素包括側向支撐系統的布置形式和剛度、節點連接的剛度和強度、結構初始缺陷的大小和分布、基礎的變形特性等。在設計中,常采用增設斜撐、剪力墻或核心筒等措施提高整體穩定性。對于高層支撐結構,還需特別關注P-Δ效應對穩定性的影響,必要時采用二階分析方法或放大系數法進行評估。支撐構件的局部穩定性局部屈曲局部屈曲是指支撐構件的板件(如腹板、翼緣)在壓應力作用下發生的局部失穩現象。薄壁截面構件特別容易發生局部屈曲,這會降低構件的有效截面和承載能力。局部屈曲的控制主要通過限制板件的寬厚比、設置加勁肋或采用封閉截面等措施實現。規范中通常根據板件的約束條件和應力狀態規定最大允許寬厚比。扭轉屈曲扭轉屈曲是指構件繞其縱軸發生扭轉變形的失穩形式,開口截面和非對稱截面構件尤其容易發生扭轉屈曲。扭轉屈曲往往與彎曲屈曲耦合,形成扭彎屈曲。防止扭轉屈曲的措施包括選擇扭轉剛度大的截面形式(如箱型截面),設置足夠的橫向支撐,以及合理布置連接構件增強局部穩定性。腹板屈曲腹板屈曲是高腹板支撐梁常見的局部穩定性問題,分為剪切屈曲、彎曲屈曲和壓縮屈曲等形式。腹板屈曲后,雖然不會立即導致構件完全失效,但會顯著降低其剛度和承載力。控制腹板屈曲的常用方法是設置垂直加勁肋、水平加勁肋或對角加勁肋,增強腹板的穩定性。對于大跨度支撐梁,還可采用波形腹板或蜂窩腹板提高局部穩定性。支撐結構的P-Δ效應定義P-Δ效應是指結構在水平位移和垂直荷載共同作用下產生的附加彎矩效應。當結構發生水平位移Δ時,垂直荷載P與結構初始位置產生偏心,形成P·Δ的附加彎矩,這一效應增加了結構的內力和變形。P-Δ效應本質上是一種幾何非線性效應,反映了結構平衡方程在變形后的位置建立的特性。對于柔性支撐結構和高細比支撐結構,P-Δ效應尤為顯著,必須在設計中予以考慮。計算方法考慮P-Δ效應的計算方法主要有直接法和間接法兩類:直接法是在結構分析中直接考慮幾何非線性,建立變形后的平衡方程,這種方法精度高但計算復雜。常用的直接法包括幾何剛度矩陣法和增量迭代法。間接法是通過放大系數近似考慮P-Δ效應,如常用的放大系數公式:δ=δ?/(1-θ),其中δ?為一階分析位移,θ為穩定系數,θ=(P·Δ)/(V·h),P為垂直荷載,Δ為層間位移,V為剪力,h為層高。第九章:支撐結構的疲勞計算疲勞概念疲勞是指材料或構件在循環荷載作用下,經過足夠多次數的應力循環后發生的破壞現象。即使應力水平遠低于材料的靜力強度,也可能因疲勞導致破壞。疲勞破壞通常從表面缺陷或應力集中處開始,逐漸形成裂紋,最終導致斷裂。疲勞過程疲勞過程一般分為裂紋萌生、裂紋擴展和最終斷裂三個階段。裂紋萌生階段占據了疲勞壽命的大部分,而一旦形成了宏觀可見的裂紋,破壞往往會迅速發展。疲勞破壞的特點是無明顯變形,突然發生,具有較大的危險性。疲勞壽命預測疲勞壽命預測是確定支撐結構在循環荷載作用下可能經受的循環次數或使用年限。預測方法包括基于應力的方法(S-N曲線法)和基于斷裂力學的方法(裂紋擴展法)。實際工程中,常結合累積損傷理論如Miner線性累積損傷理論進行壽命估算。疲勞荷載譜疲勞荷載譜是描述支撐結構在使用期內所受循環荷載的統計表達,用于疲勞壽命評估。荷載譜的確定可通過現場測量、歷史數據統計或理論分析獲得。對于交通荷載支撐如橋梁支撐,荷載譜反映了不同重量車輛的通行頻率;對于風荷載支撐如高塔支撐,荷載譜則反映了不同風速下的振動次數。等效應力幅是將復雜的變幅荷載簡化為等幅荷載進行疲勞計算的方法。根據Miner線性累積損傷理論,等效應力幅Δσe的計算公式為:Δσe=(Σni·Δσi?/Σni)^(1/m),其中ni為應力幅值Δσi對應的循環次數,m為材料相關的常數,通常取3-5。通過等效應力幅,可以將復雜荷載譜轉化為簡單的等幅循環荷載,簡化疲勞計算過程。疲勞強度曲線S-N曲線S-N曲線(應力-壽命曲線)是表示應力水平與疲勞壽命關系的基本工具,橫坐標為循環次數N(通常取對數),縱坐標為應力范圍S。S-N曲線通常由大量試驗數據擬合得到,反映了特定材料或構件在不同應力水平下的疲勞特性。對于鋼結構支撐,S-N曲線通常可表示為:logN=logC-m·logΔσ,其中C和m為材料常數,Δσ為應力范圍。不同類型的構件和連接形式有不同的S-N曲線參數,設計中應根據具體情況選擇合適的曲線。累積損傷理論Miner線性累積損傷理論是疲勞設計中最常用的累積損傷模型,其基本假設是疲勞損傷按循環次數的比例線性累積。根據Miner理論,累積損傷D的計算公式為:D=Σ(ni/Ni),其中ni為應力幅值Δσi對應的實際循環次數,Ni為在該應力幅值下導致破壞的循環次數。當累積損傷D達到或超過1時,認為構件發生疲勞破壞。雖然Miner理論存在一定局限性,如不考慮應力序列效應,但由于其簡單實用,在工程疲勞設計中仍被廣泛采用,通常配合適當的安全系數使用。焊接節點的疲勞設計焊接節點是支撐結構中疲勞破壞的高發區域,主要原因是焊接過程引入的殘余應力、幾何不連續和可能的焊接缺陷導致嚴重的應力集中。焊縫止端、搭接焊接處和橫向焊縫附近尤其容易產生應力集中,成為疲勞裂紋的起源點。不同類型的焊接細節具有不同的疲勞強度等級,設計中應根據節點形式和受力特點合理選擇疲勞設計參數。提高焊接節點疲勞性能的主要措施包括:優化結構設計,避免應力集中;改善焊接工藝,減少缺陷;采用后處理技術如超聲沖擊處理(UIT)、打磨、噴丸等改善焊縫過渡區域;必要時可采用高強螺栓連接替代焊接連接。對于重要支撐結構,還應建立定期檢查和維護制度,及時發現和處理潛在的疲勞問題。第十章:支撐結構的優化設計優化目標確定最小重量、最大剛度或最佳性能價格比等優化目標優化約束考慮強度、穩定性、變形等工程要求設置優化約束條件2設計變量確定材料參數、截面尺寸或拓撲形式等可調整的設計變量優化算法選擇合適的數學方法如梯度法、遺傳算法等求解優化問題4支撐結構的優化設計旨在尋找滿足各項功能要求的最優方案,提高結構性能并降低工程成本。優化設計是一個數學模型求解過程,需要明確定義目標函數、約束條件和設計變量。常見的優化目標包括最小重量(材料用量最少)、最大剛度(變形最小)或多目標組合;約束條件則包括強度要求、穩定性要求、變形限值等工程條件。優化設計的數學方法多種多樣,包括線性規劃、非線性規劃、靈敏度分析法、進化算法等。現代優化設計通常借助專業軟件實現,能夠處理大規模、高復雜度的支撐結構優化問題。優化設計不僅適用于新建支撐結構,也適用于既有支撐結構的加固改造,是提高工程效益的重要手段。支撐結構的拓撲優化概念拓撲優化是尋找材料在設計域內最優分布的方法模型建立定義設計域、荷載條件和約束條件算法應用使用密度法、水平集法等算法求解最優材料分布結果解釋將數學優化結果轉化為可實際建造的工程結構拓撲優化是支撐結構優化設計中最基礎也最具創造性的方法,它不受預設結構形式的限制,能夠探索出材料在空間中的最優分布方案。拓撲優化通常從一個充滿材料的設計空間開始,通過迭代計算逐步移除不太"重要"的材料,最終形成承載效率最高的結構布局。在實際應用中,拓撲優化已成功用于各類支撐結構的創新設計,如大跨度屋蓋支撐系統、橋梁支撐結構、高層建筑的側向支撐系統等。隨著3D打印等新型制造技術的發展,復雜拓撲結構的實現難度大大降低,拓撲優化設計的應用前景更加廣闊。然而,將拓撲優化的數學結果轉化為實用的工程結構仍需設計師的經驗判斷和創造性思維。支撐結構的尺寸優化1參數化設計參數化設計是尺寸優化的基礎,它將支撐結構的幾何形狀和尺寸表達為一系列可控制的參數。這些參數可以是構件的截面尺寸、厚度、間距、長度等。參數化建模使得結構形態能夠隨參數變化而自動更新,為優化提供了靈活的設計空間。2靈敏度分析靈敏度分析研究設計參數變化對結構性能的影響程度,是尺寸優化的重要工具。通過計算靈敏度系數,可以確定哪些參數對優化目標影響最大,從而有針對性地調整這些關鍵參數。靈敏度分析方法包括解析法、有限差分法和伴隨變量法等。優化流程支撐結構的尺寸優化通常遵循以下流程:建立參數化模型,定義優化目標和約束條件,選擇適當的優化算法,進行迭代計算,獲取最優解,驗證優化結果。整個過程可能需要多次調整和重復,直至得到滿意的設計方案。與拓撲優化相比,尺寸優化保持了結構的基本形式不變,僅調整構件的具體尺寸,更適合于既有結構形式的改進和完善。在實際工程中,尺寸優化通常應用于支撐結構設計的后期階段,在結構形式已基本確定的情況下進一步提高設計效率。多目標優化設計權重法權重法是處理多目標優化問題的經典方法,通過為每個目標函數分配權重系數,將多目標問題轉化為單目標問題。綜合目標函數表達為各單目標的加權和:F=Σwi·fi,其中wi為權重系數,fi為各單目標函數。優點:概念簡單,易于實施缺點:權重選擇具有主觀性,難以反映目標之間的非線性關系適用:目標間權衡關系明確的情況遺傳算法遺傳算法是一種基于自然進化原理的優化方法,特別適合處理復雜的多目標優化問題。多目標遺傳算法(MOGA、NSGA-II等)能夠在一次優化過程中生成一系列非支配解,形成帕累托最優解集,為決策者提供多種可選方案。優點:能夠處理復雜的非線性問題,不需要梯度信息缺點:計算量大,收斂速度較慢適用:高度非線性、離散或混合變量問題帕累托最優性帕累托最優性是多目標優化中的核心概念,指的是任何一個目標的改善都必然導致至少一個其他目標的惡化的狀態。帕累托前沿是所有帕累托最優解在目標空間中形成的曲線或曲面,反映了各目標之間的權衡關系。實際應用中,設計者通常從帕累托前沿中選擇最符合需求的解帕累托解集為不同偏好下的決策提供了理論基礎可通過可視化技術輔助理解多目標優化結果第十一章:支撐結構的施工計算施工階段分析支撐結構在不同施工階段的受力狀態和穩定條件可能與最終使用狀態有很大差異。施工階段分析需要考慮結構的不完整性、臨時荷載作用以及施工順序的影響,確保每個施工階段都具有足夠的安全度。臨時荷載考慮施工過程中存在多種臨時荷載,如施工人員荷載、施工設備荷載、材料堆放荷載等。這些臨時荷載的特點是分布不均勻、位置可變,需要在施工計算中予以充分考慮,避免局部超載導致結構損傷。3施工順序影響支撐結構的施工順序直接影響應力分布和變形狀態,特別是對于靜定性較低的結構。通過合理安排施工順序和施工措施,可以控制施工過程中的內力分布,減少有害變形,提高結構的整體性能。支撐結構的施工計算是確保施工安全和結構質量的重要環節。與常規設計計算相比,施工計算更加注重臨時狀態分析和動態過程模擬,要求設計者具有豐富的工程實踐經驗和對施工工藝的深入了解。支撐結構的安裝計算吊裝分析確定吊裝點位置和數量計算吊裝過程中構件內力驗算構件強度和穩定性分析吊裝設備性能要求設計必要的加強措施臨時支撐設計分析結構在安裝過程中的不穩定狀態設計臨時支撐系統承受施工荷載確保安裝過程中的整體穩定性考慮臨時支撐與永久結構的協調性設計臨時支撐的拆除順序和方法安裝順序計算模擬不同安裝順序下的結構狀態分析各階段內力和變形優化安裝順序減少累積變形設計必要的預拱度或預應力制定詳細的安裝施工方案支撐結構的預應力計算10-15%摩擦損失摩擦損失是指預應力張拉過程中由于管道彎曲和預應力筋與管道的摩擦而引起的應力損失5-8%錨固損失錨固損失是指預應力張拉后錨具變形和鋼絞線回縮引起的預應力損失12-20%長期損失長期損失包括混凝土收縮、徐變和鋼絞線松弛等因素導致的預應力逐漸減小預應力技術廣泛應用于大跨度支撐結構中,通過主動施加預壓力來抵消部分外荷載效應,提高結構的承載能力和剛度。預應力計算的核心是確定合適的預應力值和張拉控制參數,需要考慮預應力在傳遞和使用過程中的各種損失。預應力損失可分為即時損失和長期損失兩類,前者在預應力施加過程中立即發生,后者則隨時間逐漸發展。預應力張拉控制通常采用應力控制法、伸長量控制法或兩者結合的方法。張拉控制指標需要基于預應力損失計算結果進行合理確定,確保最終預應力效果滿足設計要求。對于重要支撐結構,還應通過實測數據驗證預應力計算的準確性,必要時進行張拉力的調整和補償,以實現預期的結構受力狀態。溫度效應的考慮施工溫度施工溫度是指結構構件
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