1、工程概況
華安保險(xiǎn)總部大廈位于深圳福田中心CBD南區(qū)，總建筑面積約62488 m2。地下三層、地上18層(一至四層為裙樓部分，五至十八層為塔樓部分)。塔樓最高達(dá)89.7m，本工程?hào)|西面為框架式玻璃幕墻和石材幕墻(東西面對(duì)稱)，南北面分為內(nèi)幕墻和外幕墻，內(nèi)幕墻為框架式玻璃幕墻，原建筑設(shè)計(jì)外表形狀多變，對(duì)位于中心區(qū)建筑形象有一定影響，根據(jù)規(guī)劃部門（詞條“門”由行業(yè)大百科提供）意見，新加南北點(diǎn)支式玻璃幕墻將原外表形狀復(fù)雜的建筑包裹在里面，主要是滿足城市景觀需要。后加的外幕墻為單層索網(wǎng)點(diǎn)式玻璃幕墻和石材幕墻(南北面對(duì)稱)，見圖1.1所示。中間部分為單層平面索網(wǎng)點(diǎn)式玻璃幕墻，兩側(cè)邊為石材幕墻;索網(wǎng)周邊的為平面框架為矩形箱型鋼結(jié)構(gòu)（詞條“鋼結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供），與原主體混凝土結(jié)構(gòu)（詞條“混凝土結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）樓層均有水平方向連接。
2、工程特點(diǎn)
本工程最大的特點(diǎn)是大型的鋼框架體系外支撐于南、北立面的單層索網(wǎng)玻璃幕墻。玻璃幕墻的單根拉索固定于兩端鋼結(jié)構(gòu)上，該鋼結(jié)構(gòu)體系總寬度69.45m，總高度73.925m，最大箱型柱斷面尺寸達(dá)到800x800x80。南北兩側(cè)鋼結(jié)構(gòu)上部用兩個(gè)三角桁架梁聯(lián)系在一起。鋼結(jié)構(gòu)體系立體圖，如下圖2.1所示;其單索跨度分別為寬40.2m，高度為63.975m。玻璃選用12+1.52SGP+10鋼化夾膠玻璃（詞條“鋼化夾膠玻璃”由行業(yè)大百科提供），分格多數(shù)為2500mm(寬)×1400mm(高)，通過不銹鋼（詞條“不銹鋼”由行業(yè)大百科提供）夾板固定于不銹鋼拉索上，橫向拉索和豎向拉索均采用φ60不銹鋼拉索(詳見圖2.1和2.2)。
3、 拉索張拉方案
3.1 模型計(jì)算分析
根據(jù)《索結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，拉索張拉應(yīng)遵循分段、分級(jí)、對(duì)稱、緩慢勻速和同步加載的原則。施工狀態(tài)下，在部分索先張拉的情況下，有可能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力產(chǎn)生不利影響，而且后張拉的部分拉索對(duì)先張拉的拉索預(yù)應(yīng)力也有影響。根據(jù)以往通常情況下，一般采用三級(jí)張拉工藝。考慮到本工程空間大，高空作業(yè)工期長(zhǎng)，周邊鋼結(jié)構(gòu)體系控制方便等特點(diǎn)，通過模擬計(jì)算控制考慮一次張拉施工工藝。本工程理論最大預(yù)拉力為758 KN，為了采用最簡(jiǎn)單的張拉工藝就使索的實(shí)際預(yù)拉力值與理論預(yù)拉力值一致，了解張拉過程中拉索對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響及有效監(jiān)控張拉過程中鋼結(jié)構(gòu)的變形，我們采用有限元分析軟件Ansys模擬張拉過程。
3.2 張拉原則
1)分段、對(duì)稱張拉
因張拉裝置有限，我們將拉索分成多個(gè)區(qū)域進(jìn)行分段張拉，并在張拉過程中實(shí)現(xiàn)左右對(duì)稱張拉、上下對(duì)稱張拉。拉索的分區(qū)圖詳見圖3.2.1到圖3.2.6所示。
2)按名義初應(yīng)變對(duì)應(yīng)的索力進(jìn)行一次性張拉
在Ansys軟件中，拉索的預(yù)拉力是通過賦予每根索對(duì)應(yīng)的初應(yīng)變來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因拉索的支座是彈性支座，故拉索預(yù)拉力和賦予的初應(yīng)變并不滿足簡(jiǎn)單的胡克定律。此時(shí)賦予的初應(yīng)變定義為名義初應(yīng)變。
在ANSYSA軟件中，拉索索力的控制是通過調(diào)節(jié)拉索初應(yīng)變來(lái)實(shí)現(xiàn)的，倘若本工程拉索固定端的鋼結(jié)構(gòu)剛度足夠大，在拉索張拉過程中不產(chǎn)生變形，則拉索的初應(yīng)變和索力值應(yīng)符合公式一，即拉索索力和拉索初應(yīng)變成正比;但在本工程中由于鋼結(jié)構(gòu)剛度并非足夠大，在拉索變形中會(huì)產(chǎn)生一定影響，此時(shí)拉索的初應(yīng)變應(yīng)綜合拉索和鋼結(jié)構(gòu)共同的影響，此時(shí)拉索初應(yīng)變 符合公式二，為名義初應(yīng)變。
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