大型公建-上海同吉建筑工程设计有限公司

预应力工程案例

上海火车南站

2006年建成的上海南站为上海的第三大火车站，主站屋设计为巨大圆形钢结构，高47米，圆顶直径200多米，总面积5万多平方米建筑整体结构。主站房设置了直径270 米的圆形框架转换平台，通过设置圆环形预应力框架曲梁，支承上部钢屋盖荷重，不设永久结构缝。主站屋环形广厅9.90m 平台大跨度大截面环形工字形梁长达847m，为连续超长结构，施工完成后无永久结构缝。因此，施工过程要考虑结构混凝土的收缩应力的影响，需控制裂缝产生。其次，平台环梁预应力筋线形为空间曲线，具有双向曲率。在预应力损失中，摩擦损失占有很大比重。设计时实施的规范（GB50010－2002）中的摩擦系数取值来于直线梁的统计，故在此基础上进行了空间预应力损失的理论和试验研究。该工程为我国预应力结构工程积累了大量的设计和施工经验，并反馈在之后的国家和行业规范中。

上海东方体育中心

2010年竣工的上海东方体育中心基地面积为39.4 公顷，分为四个场馆，其中综合体育馆为地上5层，总建筑面积71514平方米，北侧训练馆屋面作为广场的一部分，结构自重荷载大以及活荷载较一般楼面荷载大，屋面使用荷载达5kN/m2。设计采用8 根截面达到1050mm×2450mm，跨度达41m的主梁组成大跨度预应力结构。此外，训练馆屋顶附近的结构柱尺度均较大，周边尚有连续的400mm 厚墙体，导致产生强约束，建立有效的预应力实施难度较大。在此项目中，提出并形成了复杂约束条件下大跨度预应力混凝土结构提高有效预应力度的施工方法，并且为行业标准《预应力混凝土结构设计规范》（JGJ/T 279-2012）的编制提供了理论和实践依据。

中国博览会会展综合体

2014年建成的中国博览会会展综合体为世界上规模最大的国际一流会展综合体，总建筑面积约147万平方米，其中地上建筑面积127万平方米，地下建筑面积20万平方米，建筑高度43米。国家会展中心，柱网尺寸大，双向超长，载重一方面，类似的重点工程，由于结构超长，荷载大等原因，传统的预应力设计理论及施工工艺均难以满足要求。为解决这一系列问题，该项目应用了多项创新性的预应力设计和施工技术，其包括：结构分析上，采用全面考虑次内力的分析方法；结构布置上，采用了有粘和无粘混合配预应力筋的设计方法；施工技术上，优化施工路径，并同时考虑了预应力对结构时效和空间效应的影响。其中，在该项目的次内力研究中发现，由于强约束和复杂约束的影响，次轴力对承载力的影响可高达15.6%，而传统设计中仅考虑次弯矩影响，故该部分的次内力欠考虑会可能会对其他超标预应力结构造成安全隐患。

上海崇明花博会世纪馆

中国花卉博览会花博园场馆（世纪馆）建设项目总用地面积约50635平方米，建筑面积12000平方米。地上1层，为连续曲面混凝土壳结构，无地下室。建筑最高点距地面14.9米，基础形式为承台+钻孔灌注桩。平面总长280m，总宽115m，剪力墙、摇摆柱作为支承，壳体厚度250mm，环梁厚度800mm，屋面覆土约500mm厚。环梁内设置预应力钢筋以平衡壳体水平推力，结合施工阶段分析，预应力筋采用分批张拉的方式结合分批覆土。在中间区块合拢时对张弦梁拉索施加预拉力。该项目为超大跨度自由曲面混凝土薄壳混凝土结构，结构形式及受力均比较复杂，环梁内设置预应力钢筋以平衡壳体水平推力，进行了预应力施工检测和长期监测。

上海大歌剧院

本项目位于上海市浦东新区世博后滩西片区C02-01地块（世博大道以东、规划路以南、博成路以西、国展路以北），位于世博文化公园西北角，黄浦江南岸。项目总用地面积：53023平方米，总建筑面积：145978平方米（地上建筑面积76883平方米，地下总建筑面积69095平方米）。平面尺寸250米×270米。地下2层，舞台下局部深基坑，地上4层，整体大屋面建筑高度最高约30米，舞台上部台塔局部屋面上升至约45米，如图1.1所示。上海大歌剧院屋面以旋转楼梯中央为圆心呈放射形，整体平面尺寸如图1.2所示。结合建筑功能与结构特点，整个屋面可以分为A、B、C、D四个区域，其中A、B、C区为上人屋面，D区为不上人屋面。A、B、C区位于整个建筑的中心位置，功能上既作为下部入口大堂的屋面，同时也作为阶梯形的上人屋面。A、B、C区平面呈圆型，平面投影的半径在底部为55m，在顶部为80m；屋盖顶盖呈螺旋上升形态，每级台阶4.3°一共转过303.6°，最高处约28m。其中A区为上人螺旋楼梯，展开面积约1200m2；B区为加固A区和C区中间核心支座区，展开面积约1200m2；C区为上人屋面，展开面积约11000