徐州站无柱风雨棚结构分析及悬索施工..doc

徐州火车站无柱风雨棚悬索结构施工技术 李晓峰1 金立赞2 （1、上海铁路局徐州枢纽建设指挥部 江苏徐州 221000 2、中冶建筑研究总院有限公司华东分院 上海 200940） 摘要：徐州火车站无站台柱雨棚为单向受力的张弦桁架钢结构体系，该体系由钢管桁架梁、撑杆和拉索组成，通过在下弦拉索中施加预应力使上弦压弯构件产生反挠度，使结构在荷载的作用下产生的最终挠度得以减少，是一种新型的自平衡体系。在该结构的施工中，预应力悬索是关键部位，预应力的施加和控制是重点，因此有必要对悬索的施工技术进行探讨，为同类预应力钢结构工程提供借鉴。 关键词：无柱风雨棚 预应力悬索 施工技术 Construction Technique for Suspension Cable of Non-prop Platform Canopy in Xuzhou Railway Station Li xiaofeng (Construction Headquarter of Xuzhou Terminal Shanghai Railway Administration, 221000) Abstract: The non-prop platform canopy in Xuzhou railway station, is a truss string structure. The system is combined by steel pipe truss beam, struts and cables. As a new self balance structure, pre-stress was employed in bottom chord cable in the construction, and thus the structure deformation under the load was reduced. The key point in construction is the control of pre-stress in the cable. It is necessary to study on the pre-stress control, and the experiences can be referenced and popularized. Keywords: Non-prop platform canopy, pre-stress suspension cable, construction technique 工程概况 徐州火车站无站台柱雨棚改造工程，其钢结构雨棚建筑面积为46912m2。该结构体系为单向受力的张弦桁架钢结构体系，采用张弦桁架作为主梁，柱侧采用钢管桁架悬挑梁，纵向采用钢管次桁架作为主檩条，上铺H型钢及冷弯薄壁C型钢次檩条，屋面为压型镀铝锌钢板。 图1 建筑效果图 建成后的徐州站风雨棚，实现了对高架候车室南北两侧的全站台覆盖，整体宏伟大气，极富现代感，为提高铁路运输服务质量和服务水平提供了良好的硬件设施。建筑效果图见图1。 结构组成 张弦桁架结构是一种由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系。通过在下弦拉索中施加预应力使上弦压弯构件产生反挠度，使结构在荷载的作用下产生的最终挠度得以减少，撑杆作为对上弦压弯构件的弹性支撑也改善了结构的受力性能。作为一种新型自平衡结构体系，显著的减少了结构用钢量，具有良好的经济型和美观性。 结构平面、剖面图分别见图2、图3。 2.1 钢管桁架梁 钢管桁架梁断面见图4。钢管桁架梁为倒置正三角形，桁架上弦矢高为3m，下弦矢高5m，桁架宽2m，根部高度3.5m，跨中高度1.5m；上弦杆截面为φ273X12，下弦杆截面在跨中为φ299X16，两侧为φ299X14，腹杆为φ102X5、φ133X8、φ159X10，桁架弦杆与腹杆间为相贯焊缝连接。 2.2 撑杆 撑杆截面为φ159X10，撑杆上端与桁架下弦杆通过销轴连接，下端通过铸钢球与拉索铰接连接。 2.3 拉索 张弦桁架拉索选用φ5X199高强度低松弛镀锌半平行钢丝束，拉索截面面积为3907mm2，拉索抗拉强度标准值为1670MPa，拉索锚具采用冷铸锚，拉索穿过下弦后通过三分节点分出两根高强度钢拉杆，最终钢拉杆铰接于上弦杆和柱交接部位，将拉索预应力平均分配到两根上弦杆上，拉索与下弦相交部位采用铸钢相贯节点，保证索与下弦杆之间无直接接触。实际节点照片见图5。  图2 结构平面示意图 图3 结构剖面示意图  图4 钢管桁架梁断面 2.4 柱侧悬挑桁架 柱侧悬挑桁架为倒放正三角形桁架，上弦杆及下弦杆截面均为φ273X12，腹杆为φ102X5、φ133X8、φ159X10，桁架弦杆与腹杆间为相贯焊缝