预应力弦支结构的张拉应力分析及过程监测

尹 琦

1 工程概况

太原煤炭交易中心——展览中心位于太原市长风西大街与滨河西路的交叉口，是2011年在山西省太原市中部六省博览会的主会场，建筑面积约56000 m2，整个建筑为直径250 m的圆形，周边屋面结构形式为管桁架体系，在建筑中心区域为直径约26 m的圆形空间，原设计为开敞式，但是业主要求中心区不但要有较好的采光并且要求建筑能够封闭，所以设计考虑采用预应力弦支结构形式。作者参与了本工程的设计及施工过程。

预应力弦支结构是一种新型预张力结构，近些年，我国陆续有此种结构实现。在山西省民用钢结构中还是首次采用。中央区域采光顶为主索与玻璃屋面次索组合而成的弦支屋顶结构，直径36 m，矢高1.6 m，屋顶标高为26 m。在弦支屋面主索与次拉索;屋面材料采用玻璃。

结构布置见图1。

图1 索剖面图

表1 张拉各阶段撑杆和主索应力值比较分析

2 施工过程模拟计算分析

1)施工张拉过程及次序。

张拉索屋面分5级张拉。因为冬季施工的原因，张拉应力放大为设计应力的1.1倍。5级张拉为:初紧→0.5→0.7→0.9→1.1;张拉行程分别为10 cm→6 cm→2 cm→0。每级张拉完成后部分监测数据见表1，表2。因为张拉位置在26 m高的屋面，并且周边结构屋面施工安装正在进行，所以各个索的张拉不能够同时进行。为了解决这个矛盾，现场采取了分批张拉的办法。⑨轴处外斜索为第1组，10号处外斜索为第2组，共分为8组。单双数轴线张拉交替进行。

2)计算分析模型及模拟办法。

因为张拉过程是一个动力学和静力……