工程名称
大面积大柱网双向无粘结预应力混凝土框架体系的设计与
珠海市拱北口岸是我国大陆通往澳门的国家一级口岸，也是全国第二大口岸。新建口岸工程总平面布置见图4-9-1。该工程核心建筑—联检大楼是一座大型民族形式的多层建筑，面积约4万平方米。底层专供进出关人员候检、查验、通关使用，其余各层供联检职能机构及与之配套服务的部门使用。由图4-9-2可看出，该建筑平面很大，为186m×100m， ~轴为主体部分，长142m。柱网尺寸为18m×18m。纵向7跨，横向5跨。除~轴间的~轴及~轴为一层外，其余均为3层。屋顶为民族形式的大屋盖，其四周为水平投影宽26m的孤形，其中包括周边悬挑4.8m
从建筑造型及使用功能考虑结构不设伸缩缝。该结构平面尺寸大大超过了规范允许的不设缝的最大限制长度，同时要求结构尽量压缩梁高，降低层高，以达到减少空间体积，节省长期使用能耗的目的。根据上述要求，对多种方案比较后，选定无粘结预应力大面积大柱网连续多跨(7×18m)×(5×18m)双向框架承重结构体系，楼面为3m×3m网格的井字梁楼盖。这是目前国内运用该项新技术楼层面积最大、连续跨数最多的双向无粘结预应力框架结构工程
虽然无粘结预应力框架已在国内成功应用，但象该工程这样大面积大柱网的情况尚无先例。诸如计算理论的可靠性、摩擦损失的取值、特长预应力束施工、柱刚度对梁中预应力建立的影响等都是值得研究和探讨的难题。为使该工程结构设计具有可靠的理论依据，也为今后推广该项新技术积累经验，决定结合
该工程进行1︰5实物结构模拟试验和现场实际工程测试，并开展结构设计和施工工艺等系统研究。从目前取得的数据分析证明，该项新技术可靠、合理，并具有显著的经济效益和社会效益
结构设计
该结构体系设计计算的前提条件是对框架施加预应力，在活荷载大的~轴线，要求平衡静载和80%的活载；对其余荷载较小的轴线，梁上施加的预应力仅平衡静载产生的拉弯应力。经试算，柱截面选用800mm×800mm。梁高在荷载特大的部分选用高跨比为1/12，一般荷载情况下选用1/15，即多数大梁截面尺寸为400mm×1200mm，该工程既是双向预应力混凝土框架结构，又是井式梁板结构，其中主框架内井式梁板为普通钢筋混凝土结构，板厚l00mm，内部井式梁截面为300mm×1000mm，混凝土C35。无粘结预应力筋选用低松弛钢绞线UΦj =l2.7，ptk=1770N/m m2，Ep=2×l05N/m m2。考虑到连续多跨特长束的预应力损失大，采用超张拉回松技术，取σcon =0.75 ptk张拉端采用OVM12.7—1锚具，锚固时预应力筋内缩值取8mm。无粘结钢绞线强度设计值取py=1206N/m m2×0.9=1085N/m m2。摩擦损失系数取μ=0.12，K=0.003。各跨按二次抛物线布放预应力筋，其反弯点取在距柱中心0.15l(l为梁跨长)处
将上述条件及各榀框架的荷载数据输入计算机进行计算，根据计算结果及
1︰5实物结构模型的试验数据进行分析后完成框架设计。其典型的两榻框架梁预应力筋布置见图4-9-3
设计要求在二层楼面施工时，必须进行每向不少于2榀框架的实际张拉测试，并根据实测数。