阅读说明：本技术 一种三叉形或v形腹杆组合张弦结构施工方法 (Construction method of three-fork or V-shaped web member combined string structure ) 是由 杨大彬 范凯 孙立泰 孙毅 刘磊 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种三叉形或V形腹杆组合张弦结构施工张拉方法,包括如下步骤：第一步,钢拱的下表面焊接单连接板,腹杆的上端焊接一个双连接板,每组腹杆组合中的一个腹杆通过双连接板与单连接板铰接,腹杆的下端与拉索固结,剩余腹杆通过双连接板与单连接板接触连接,第二步,拉索张拉至设计拉力时,将左段索和右段索在张拉端固定,然后将接触连接的双连接板都和单连接板通过摩擦型高强螺栓连接。该方法中腹杆和拉索相交节点在张拉和使用阶段均固定,避免拉索节点在张拉时滑动、张拉后固定的张拉方式中节点摩擦力对张拉索力的影响,每段节点间拉索的张拉力易于精确控制。(The invention provides a construction tensioning method for a three-fork or V-shaped web member combined tensioning structure, which comprises the following steps: the method comprises the following steps that firstly, a single connecting plate is welded on the lower surface of a steel arch, a double connecting plate is welded on the upper end of each web member, one web member in each group of web member combination is hinged to the single connecting plate through the double connecting plate, the lower end of each web member is fixedly connected with a stay cable, the rest web members are in contact connection with the single connecting plate through the double connecting plates, secondly, the stay cable is tensioned to design tension, the left section of the stay cable and the right section of the stay cable are fixed at the tensioning end, and then the double connecting plates in contact connection are connected with the single connecting plate through friction type high-strength bolts. In the method, the intersected nodes of the web members and the inhaul cables are fixed in the tensioning and using stages, so that the influence of the friction force of the nodes on the tension cable force in the tensioning mode that the inhaul cable nodes slide during tensioning and are fixed after tensioning is avoided, and the tension force of the inhaul cables between each section of nodes is easy to accurately control.)

一种三叉形或V形腹杆组合张弦结构施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种三叉形和V形腹杆大跨度预应力张弦结构的施工方法。

背景技术

张弦结构是一种由刚性构件、柔性拉索和腹杆组成的大跨度预应力自平衡结构体系，可以有效降低拱结构的内力峰值，提高其刚度和稳定性，减小水平支座反力，结构体系合理、力学性能优越。同时又能达到轻巧明快、简洁通透的建筑效果。因此，在桥梁、体育场馆、会展以及交通枢纽等大跨度和超大跨度建筑中得到了广泛的应用。

目前，大多数张弦结构的腹杆是单杆形式，在张拉过程中，腹杆上端和相应钢拱处通过开孔连接板用销轴铰接连接，腹杆下端和拉索固结，张拉至设计拉力时，将拉索在张拉端固定。这种单腹杆形式的张弦结构在张拉时，腹杆可以绕其顶端进行转动，施工较为方便，张拉技术比较成熟。V形和三叉形腹杆张弦结构的应用较少，是因为在张拉施工时多采用腹杆上端和钢拱铰接连接、拉索在腹杆汇交节点处滑动、张拉完毕后在节点处固定拉索的方式，该种施工方式存在如下缺点：腹杆组形成一个或多个三角形，结构受到自身约束，不能绕其顶端进行转动，索夹两侧拉索的不平衡张拉力增大会使拉索产生滑移，对索夹的孔道和拉索本身产生损伤，导致索夹的抗滑移性下降；在张拉时拉索和节点板可能存在摩擦力，从而不能有效控制每段节点间拉索的张拉力。当腹杆组数较多时，拉索和腹杆的汇交节点也较多，该缺点便会较为凸显，影响施工质量和结构在使用阶段的力学性能，而且索夹和索头的造价又会较大，不具有较好的经济性。

发明内容

针对上述张弦结构拉索施工张拉不便的问题，本发明提供了一种三叉形或V形腹杆张弦结构的新型施工张拉方法。

本发明包括下列步骤：

第一步，钢拱的下表面焊接多个单连接板，每个腹杆的上端均焊接一个双连接板，每组腹杆组合中的其中一个腹杆均通过双连接板与对应的单连接板铰接，所述腹杆的下端与拉索固结，所述腹杆组合中的剩余腹杆均通过双连接板与单连接板接触连接，即单连接板和双连接板在拉索张拉时可以相对自由运动，二者在平面内不连接；

第二步，拉索张拉至设计拉力时，将左段索和右段索在张拉端固定，然后将接触连接的双连接板都和单连接板通过摩擦型高强螺栓连接。

优选的，所述第一步中接触连接的方式为单连接板嵌入双连接板的两板之间。

优选的，所述第二步中拉索张拉方式为对左段索和右段索同时进行张拉或一端固定，另一端张拉；

优选的，所述腹杆组合为三叉型腹杆组合或V型腹杆组合。

优选的，所述第一步中，所述三叉型腹杆组合的中部腹杆通过双连接板与对应的单连接板铰接，中部腹杆的下端和拉索固结。

优选的，所述第一步中，所述V型腹杆组合的内侧腹杆通过双连接板与对应的单连接板铰接，内侧腹杆的下端和拉索固结。

优选的，弦索是内凹式或外凸式。

本发明的有益效果

在三叉形和V形腹杆张弦结构的张拉施工过程中，每组腹杆组合中仅有一根腹杆的上端和钢拱通过开孔连接板用销轴铰接连接，其余腹杆的上端和钢拱在平面内不连接，可以相对自由运动，张拉时整个腹杆组可以进行转动，这和单腹杆张弦结构的施工过程类似，张拉施工技术比较成熟，而且体系简单、受力明确、施工方便、成本较低。

该种施工张拉方法中腹杆和拉索相交节点在张拉和使用阶段均固定，避免了拉索节点在张拉时滑动、张拉后固定的张拉方式中节点摩擦力对张拉索力的影响，每段节点间拉索的张拉力易于精确控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明施工方法，下面将对新型施工张拉方法中所需的附图作简单的介绍。

图1为本发明实施例一的结构张拉示意图；

图2为本发明实施例二的结构张拉示意图；

图3为本发明实施例一和实施例二的节点J1连接示意图；

图4为本发明实施例一和实施例二的的节点J2连接前主视示意图；

图5为本发明实施例一和实施例二的的节点J2连接前左视示意图；

图6为本发明实施例一和实施例二的的节点J2连接后主视示意图；

图7为本发明实施例一和实施例二的的节点J2连接后左视示意图；

图8为本发明实施例一和实施例二的的节点J3连接前主视示意图；

图9为本发明实施例一和实施例二的的节点J3连接前左视示意图；

图10为本发明实施例一和实施例二的的节点J3连接后主视示意图；

图11为本发明实施例一和实施例二的的节点J3连接后左视示意图；

图中：1-钢拱 2-外侧腹杆 3-内侧腹杆 4-左段索 5-中段索 6-右段索 7-中部腹杆 8-混凝土柱 9-单连接板 10-双连接板 11-封板 12-预留孔 13-摩擦型高强螺栓 14-销轴。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

【实施例一】

请参考图1、图3-图11，本发明公开一种三叉形腹杆张弦结构的新型施工张拉方法，包括下列步骤：

A、将钢拱1和单连接板9焊接连接，所有腹杆的上端都通过封板11和双连接板10焊接连接；

B、将每组三叉形腹杆的中部腹杆7上端的双连接板10和与钢拱1焊接连接的单连接板9用销轴14铰接连接，中部腹杆7的下端和左段索4、中段索5固结。与钢拱1焊接连接的单连接板9嵌入外侧腹杆2、内侧腹杆3上端的双连接板10两片板之间，单连接板9和双连接板10在平面内不连接，张拉时可以相对自由运动；

C、将结构两端和混凝土柱8顶部的支座连接，然后对左段索4和右段索6同时进行张拉；

D、张拉至设计拉力时，将所有三叉形腹杆中的外侧腹杆2、内侧腹杆3上端的双连接板10都和与钢拱1焊接连接的单连接板9通过摩擦型高强螺栓13连接。

在步骤C中，可以对左段索4和右段索6进行一端固定、另一端张拉。

【实施例二】

请参考图2、图3-图11，本发明公开一种V形腹杆张弦梁结构的新型张拉方法，包括下列步骤：

A、将钢拱1和单连接板9焊接连接，所有腹杆的上端都通过封板11和双连接板10焊接连接；

B、将每组V形腹杆中的内侧腹杆3上端的双连接板10和与钢拱1焊接连接的单连接板9用销轴14铰接连接，内侧腹杆3的下端和左段索4、 中段索5固结。与钢拱1焊接连接的单连接板9嵌入外侧腹杆2上端的双连接板10内，单连接板9和双连接板10在平面内不连接，张拉时可以相对自由运动；

C、将结构两端和混凝土柱8顶部的支座连接，对左段索4和右段索6同时进行张拉。

D、张拉至设计拉力时，将所有V形腹杆中的外侧腹杆2上端的双连接板10和与钢拱1焊接连接的单连接板9通过摩擦型高强螺栓13连接。

在步骤C中，可以对左段索4和右段索6进行一端固定、另一端张拉。

在张拉过程中，每组腹杆中仅有一根腹杆的上端和钢拱通过开孔连接板用销轴铰接连接，其余腹杆的上端和钢拱在平面内不连接，可以相对自由运动，腹杆的下端和拉索固结，张拉时整个腹杆组可以进行转动，这和单腹杆张弦结构的施工过程类似，张拉施工技术比较成熟，而且体系简单、受力明确、施工方便、成本低。

该种施工张拉方法中腹杆和拉索相交节点在张拉和使用阶段均固定，避免了拉索节点在张拉时滑动、张拉后固定的张拉方式中节点摩擦力对张拉索力的影响，每段节点间拉索的张拉力易于精确控制。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。