电力供应结构范文

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中图分类号：TU74文献标识码： A

Construction Technology OfSteel- Prestressed Concrete Structure At The Beam-Column Joints

Abstract: In construction steel - prestressed concrete composite structure is a structure to play a new structure to make comprehensive efficiency for high-capacity, long-span member. When the same building when both are present, the two cross construction mutual influence, to the construction resulted in a greater degree of difficulty, this paper Puyang library project examples for steel - construction technology of prestressed concrete structures in place to do some beam-column joints discussion.

Keywords: Steel PrestressedJointLong cantileveredConstruction Technology

1.概述

随着经济的发展大跨度、长悬挑结构在建筑上的应用越来越多，大跨度、长悬挑结构必然要导致柱子和梁截面尺寸的增加，在多数情况下我们需要在砼柱子中设置型钢，在砼梁中设置型钢-预应力以满足承载力的要求以及层高的限制。预应力一般是参与受力的，但是梁的承载力主要靠型钢来承担，预应力筋主要是解决梁体的挠度与开裂问题。在具体的施工过程中我们发现，由于梁柱节点处钢筋个数多、直径大，所以在梁柱节点处，密集的钢筋和直径较大的金属波纹管很难穿过型钢柱的腹板，同时给梁柱节点处箍筋和混凝土的施工也造成了一定的困难。

2、施工特点和难点

下面结合濮阳图书馆新馆建设工程实例来做一些探讨。

濮阳图书馆新馆建设项目建筑面积30347.71，为了满足造型要求，二层以上结构外侧多采用长悬挑结构，设计荷载较大，所以在梁柱中配筋比较多，且在梁柱中均配有工字型或十字型型钢，同时为了满足大跨度、长悬挑梁的挠度及裂缝要求，在框架梁中配置了有粘结预应力筋。

在现场的施工过程中遇到了以下难题:

2.1.型钢梁构件自重大，尺寸大增大了梁柱节点处型钢构件安装的难度。

2.2.梁中普通钢筋配置过多，给金属波纹管的铺设造成了很大的难度

2.3.预应力波纹管在梁柱交接处绕过型钢柱时，波纹管无法绕到梁内。

2.4. 在梁柱节点处，两个方向的梁筋和柱筋交错布置，而梁筋只能通过型钢上预先开好的穿筋孔过柱，这导致钢筋之间的净距的调整及为困难，在很多时候基本上是不可调的。

2.5.型钢梁部分箍筋弯钩无法按设计要求弯成135°。

2.6.由于本工程的十字型型钢柱箍筋采取菱形箍筋，在梁柱节点处箍筋施工难度大。

2.7.型钢-预应力混凝土结构在梁柱节点处，钢筋密集，且金属波纹管直径较大，梁主筋最小间距仅有30mm，这增加了混凝土浇筑时的难度。

3.解决方案

型钢-预应力砼梁的施工工艺为：搭设梁支撑架及型钢安装操作平台-支设梁底模-钢梁吊装到位-钢梁焊接-拆除千斤顶-绑扎梁上侧钢筋-绑扎梁下侧钢筋-安装预应力金属波纹管及钢绞线-绑扎梁箍筋及两侧腰筋再支设梁侧模-浇筑混凝土-混凝土养护-预应力张拉-拆除模板。

由于预应力型钢转换梁在梁柱节点处的施工涉及整个施工工艺的各个方面，所以在施工过程中要提前做好规划，根据柱中钢筋的数量，提前在图纸上确定出最佳的钢筋布置位置、梁柱钢筋交错的位置，型钢上最佳的开孔位置，为预应力金属波纹管留出位置然后按图施工，同时还要协调好各个工种之间的施工顺序和交流。

下面我们从型钢砼梁施工、模板施工、钢筋施工、预应力施工、混凝土施工等方面来探讨施工中的解决方案及注意事项。

3.1型钢梁施工

3.1.1针对型钢梁的重量和尺寸大给梁柱节点处型钢构件的安装造成不便的问题，可以提前和设计院协商选择内力较小的位置将钢梁分为三节，每节长度与重量相近。

3.1.2在型钢构件运至施工现场后认真检查构件的制作情况特别是穿筋孔、金属波纹管的位置大小，然后进行预拼装。确定构件无误吊至相应位置后，其下面设置千斤顶，用于调节型钢梁安装时的竖向高度，同时调整型钢梁的起拱高度。钢梁置于千斤顶上之后，为防止钢梁倾倒，均要做临时支撑，并将安装用螺栓连接牢固，临时固定后开始钢梁的连接。

3.1.3钢梁现场焊接采用手工电弧焊，钢板厚度较大、刚度大，焊接预热温度为250-400℃，预热范围为焊缝两侧宽250mm。为控制焊接变形，焊接接头匀速，焊接进行100％超声波检测。

3.2模板施工

3.2.1在施工的过程中应注意型钢混凝土梁的起拱高度问题。本工程的起拱高度按净跨l0的2‰起拱，但是在型钢梁安装完后由于其自重较大，必然会产生变形，在模板起拱时应考虑这种变形，实际的起拱高度应为2‰l0+。

3.2.2针对预应力波纹管在梁柱交接处绕过钢柱时，波纹管无法绕到梁内，经与设计院协商预应力梁与柱相交处可进行加腋处理(有张拉端的加腋部位除外)，三角形加腋尺寸:长*宽*高1000mm*600mm*200mm。

3.3钢筋施工

3.3.1型钢梁与两侧型钢梁连接时，型钢柱的腹板和翼缘板阻碍部分型钢梁主筋锚固或伸进柱中进行锚固。所以要采取在腹板上开孔的方式处理，但是过多开孔会影响金属波纹管的开孔和型钢结构的强度，因此受腹板阻碍的钢筋与钢牛腿采取焊接的方式进行连接。

3.3.2框架梁的箍筋在钢梁焊接前提前穿在型钢上，先绑扎上侧主筋，用脚手架钢管支撑，在箍筋绑扎完后再绑扎下侧主筋，最后绑扎梁两侧腰筋。

3.3.3十字型型钢柱轴头核心区菱形箍筋无法安装时可做成拉钩45°斜向拉住柱箍筋，对于型钢梁部分箍筋无法弯成135°，不能弯下的由钢筋班组进行焊接，必须保证封闭。

3.4预应力施工

3.4.1预应力波纹管的矢高、张拉端、固定端要按照设计及规范要求加固。波纹管穿型钢开孔要保证圆弧形，禁止方形，打磨圆弧。成孔后由预应力施工方进行复核。

3.4.2当梁柱节点处钢筋太密，金属波纹管无法通过，而预应力筋根数又不是很多时，可以在钢筋净距较小的部位采取扁波纹管，通过后再换用正常的圆波纹管，但需要注意预应力筋在扁波纹管内不能出现交错挤压等不利于张拉的情况。圆波纹管之间的连接可以采用制作一端扁一端圆的接头来实现。

3.5混凝土施工

3.5.1经与设计院沟通，本工程型钢预应力砼结构采用添加聚丙烯纤维的自密实混凝土，可以有效的减小混凝土的开裂及混凝土浇筑时的振捣。

3.5.2混凝土应连续浇筑，避免间隔时间过长形成冷缝。浇筑时应先从梁的一侧灌入混凝土，分层厚度为500mm，然后进行振捣，待梁一侧混凝土上返至型钢梁下翼缘高度后，在另一侧注入混凝土，待振捣密实后反复上述方法继续浇筑。在型钢梁的阴角处容易形成空气积聚，不易排出，需要加强振捣。钢筋较密处，振捣困难的地方选用直径30mm的小振动棒。

3.5.3本工程中型钢梁高达1400mm，构件截面较大，当混凝土内外温差较大时会形成温度应力，容易产生温度裂缝，这对于这种长悬挑、重荷载构件来说是非常危险的，混凝土浇筑完成后要及时进行养护，对混凝土温度的升降、内外温差进行实时监测，及时采取控温措施。

4、总结

4.1型钢-预应力结构在梁柱节点处施工的难度是较大的，提前在型钢柱的腹板上打穿筋孔严格限制了预应力筋位置的调整，使得预应力筋在实际的施工过程中可调整的余地很小，这就要求我们加强前期的工作，尽量在施工方案阶段将实际施工过程中可能出现的情况考虑周全，并提出解决方案。

4.2型钢-预应力结构在梁柱节点处的施工对施工工续的要求非常高，在施工过程中要做好各个班组之间的协调和交流，要避免因施工工序的错误而造成后续施工的困难。

4.3在施工过程中出现新情况、新问题时应在保证工程质量的前提下，尽量减少开孔对型钢结构整体强度的破坏，减少对原结构配筋的变化。

参考文献：

[1] JGJ138-2001型钢混凝土组合结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版

[2]12SG904-1型钢混凝土结构施工钢筋排布规则与构造详图

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中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

1 预应力钢结构施工要点

1.1施加预应力

1.1.1 张拉设备

张拉千斤顶常用100～250t群锚千斤顶(YCQ、YCW型)60t穿心千斤顶(YC型)，18～25t前卡千斤顶(YCN、YDC型)等。前二者可用于钢绞线束与钢丝束张拉，后者仅用于单根钢绞线张拉。

1.1.2 张拉力与预应力损失

预应力筋的张拉力：

P=δconAp

在上式子中，δcon为预应力筋的张拉控制应力，对钢结构的杆件为0.5~0.35fptk，对钢结构的拉锁为0.2~0.35fptk（fptk为预应力筋的抗拉强度标准值）。Ap为预应力筋的截面面积。

在钢结构的预应力筋张拉时和张拉后，预应力损失包括：孔道摩擦损失、锚固损失、弹性压缩损失、应力松弛损失等。当预应力筋的有效预应力值不大于±0．5 fptk时，应力松弛损失等于零。

1.1.3张拉顺序与方法

1.1.3.1预应力筋的张拉顺序：应考虑结构的受力、施工方便、操作安全等因素确定，以对称张拉力为基本原则。

1.1.3.2预应力筋的张拉方法：对直线筋，应采取一端张拉；对折线束，应采取两端张拉。张拉力宜分级加载；采用多台千斤顶同时工作时，应同步加载。实测张拉的伸长值与计算值比较，其允许误差为－5％～+10％。

1.2 力筋防护方法

力筋防护方法有很多种，常见的有以下几个：

1.2.1灌水泥浆法

预应力筋张拉后，在钢管内进行压力灌浆，钢管外表面刷防锈漆。

1.2.2 涂油裹布法

预应力筋表面涂防锈油脂，裹麻布或玻璃布。涂油、裹布应重复2～3道。每道包布的缠绕方向与前一道相反。

1.2.3涂油包塑法

采用机械化涂抹防锈油脂，外包热挤成形的高密度聚乙烯(PE)套管，商品化生产单根钢绞线或7φ5钢线束无粘结预应力筋。热挤成形的PE套管厚度宜为1．2mm；如有需要，可采用双层作法外层厚0．4～0．8mm。

1.2.4 PE料包覆法

预应力筋用PE料进行包覆，PE料厚度一般为5mm；根据需要也可加厚。机械化生产、成品索供应。

1.2.5 多层防护法

1.2.5.1采用镀锌钢绞线或涂环氧树脂钢绞线，再灌水泥浆或涂油包塑。

1.2.5.2无粘结钢绞线束外加钢套管或PE套管．内灌水泥浆或液体氯丁橡胶或不灌浆。

不论采用哪种防护方法，在预应力筋进行防护前，应认真做好除污和除锈工作。

2 施工实例

2.1 某住宅区集中供热厂煤库30m大跨度预应力V形折板屋盖安装。

2.1.1工程概况

某住宅区集中供热厂煤库工程采用跨度30m的预应力V形折板屋盖，其折板板面大、构件薄、重量大(每折重约200t，施工区域内场地狭小。经吊装方案比较，采用跨外吊装的施工方案。选用l台30t汽车吊，辅助1台305汽车吊。吊具使用折板专用铁扁担，扁担主梁长度30m。

施工总顺序为：验收三角铁和三角墙运输折板至现场板面上弹支座尺寸线吊装就位检查校正挂临时固定拉杆焊接拆临时固定拉杆灌缝并养护拆跨中支撑架子。

2.1.2 吊装工艺和技术措施

2.1.2.1 V形折板运输至安装现场，先在板面上划出支座尺寸线，将与三角铁相碰的钢筋剪断，挂尾绳，以便掌握方位。

2.1.2.2 吊车通过铁扁担吊起V形折板后，两个板面必须同时对称张开一定角度，张开宽度约1．2m，严禁将两个板面倒向一侧。吊至起吊高度后，缓缓下落就位。打开前在折板跨中底部，支撑架子的顶水平杆上铺设垫板，用木楔垫实。再完全打开折板，以保证V形折板在安装过程中的稳定性。

2.1.2.3 V形折板就位后，检查支点尺寸位置、板面平直、上下折缝宽度等是否符合设计和施工规程的要求，确认准确无误后方可固定临时拉杆。拉杆间距不大于1．5m，均匀布置。

2.1.2.4 摘除吊钩，焊接折板上折缝两侧的吊环和加强筋，彼此相焊。焊缝长度不小于50mm，搭接长度不够者采用帮条焊。焊接固定后拆除临时拉杆。屋盖边折折板的临时拉杆必须在永久性拉杆安装后方可取下。边折折板的永久性拉杆按设计要求，用50mm×5mm角钢加工制作，由螺栓与折板连接固定。永久性拉杆的设置由轴线内450mm开始，每1．5m一道。

2.1.2.5 为增加大跨度预应力v形折板屋盖的刚度和整体性，在折板上折缝横向均匀设置3道通长直径20mm永久拉筋，与吊环相互焊接，并埋入上折缝混凝土中。

2.1.2.6 吊装到最后一折折板时，煤库南边的抗风柱和连糸梁先吊装就位，以传递风荷载。

2.1.3 灌缝及质量控制

2.1.3.1 折板上折缝中设置2φ10附加纵向通长钢筋，上折缝宽度增大到150mm。下折缝中设置1φ12附加纵向通长钢筋，边折下折缝中设置2φ12附加纵向诵长钢筋)。

2.1.3.2灌缝混凝土强度等级与折板}昆凝土强度等级相同。每折缝从一端依次推进浇筑成型，不得留置施工缝。在混凝土初凝前应压平抹光，并及时进行养护，时间不少于14d。

2.1.3.3上下折缝浇筑混凝土并养护，待混凝土强度达到设计强度等级标准值及永久性拉杆安装完毕后，方可拆除折板跨中的支撑架子。

2.1.4 施工注意事项

2.1.4.1 预应力V形折板吊装就位后，上下折缝浇筑混凝土前，并未形成整体，每块板处于单独的受力状态。此过程中须约束其上边缘的水平位移，以免失稳。

2.1.4.2 折板吊装并校正后，须及时进行上下折缝混凝土的灌缝。

2.1.4.3 预应力V形折板系大板面薄壁构件，安装必须在无雨且风力小于3级的天气情况下进行。操作人员要密切配合，以防构件丧失稳定，产生裂缝和被破坏等情况发生。

2.2 某工程预应力筋张拉伸长值未达到设计要求

2.2.1 工程概况

某工程施工后发现预应力筋张拉伸长值没有达到设计规定数值，使钢桁架挠度及施加预应力不符合要求。最后结合工程施工图及施工现场情况分析，原因有以下几个方面：①无粘结预应力筋不合格。②锚具、外套钢管或张拉设备不合格。③施工工艺及质量控制不严格。

2.2.2 防治措施

2.2.2.1 无粘结预应力筋采用强度等级fptk≥1860N／mm2的低松弛钢绞线，经材质检验合格后方能使用。钢绞线涂油后经高密度聚乙烯塑料包裹而成。油脂应包裹饱满均匀，包裹层局部厚度不得超标，在吊运过程中不得损伤。

2.2.2.2 无粘结预应力筋应有出厂合格证书，钢绞线应有质量保证书及材料性能试验报告。

2.2.2.3 锚具采用OVM型，应有产品合格证明，满足I类锚具的要求。使用前应抽样进行外观和硬度检查，合格后方可使用。

2.2.2.4外套钢管应无锈蚀，内外径、壁厚应满足要求，管壁不允许有孔洞。

2.2.2.5 张拉用YCQ-200型和YVN-25型千斤顶，千斤顶与压力表必须配套校验，配套使用有效期为半年。压力表应用精度0．4级的精密(标准)表。

2.2.2.6 做好施工工艺及各工序质量的控制

3 结束语

综上，在实际施工过程中，我们只要能把握好预应力钢结构施工的要点，控制好各项工序的施工质量，一定能做出质量合格的工程。

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当前我国钢结构在高耸结构、超高层结构中的应用近年来已非常广泛，由于其良好的抗震性能，渐渐成为超高层结构的主流。此外，轻型钢结构建筑体系用于中小型工厂、商店、大型超市，由于其构造简单，材料单一，有利于制作的工业化和规格化，而且由于自重轻、工期短、经济性好而取得飞速发展。预应力钢结构是在各类钢结构中增加高强度赘余预应力杆件、张拉预应力杆件使其他构件获得与荷载引起的内力方向相反的预应力，而预应力杆获得与荷载引起内力方向相同的预应力，这样既充分发挥了高强度预应力杆的作用，又充分利用了钢构件的强度。预应力钢结构其实质是以少量高强度钢材代替一部分普通钢材并提高其他构件的承载能力而取得显著经济效益。显然，高强度预应力构件强度越高并且提高其他构件承载能力的方式越合理，其综合效果也就越为显著，一般情况下，预应力平面结构可以节约钢材10％～20％，预应力空间体系则可节约钢材40％～50％，这是应该大力推广的结构体系。

一、预应力钢结构的原理与状态

(一)预应力钢结构的基本原理

预应力钢结构的基本原理就是针对普通钢结构的特点，人为地在结构或构件较大受力部位，引入与荷载作用下符号相反的预麻力，使结构承使用荷载后，构件的内力抵消一部分或大部分，变形也相应随之减少，实现结构形式更合理、更经济的目标。按照预应力钢结构施工工艺来分，刚性结构和半刚性结构可归为一类，柔性结构归为另一类。刚性结构和半刚性结构有相对独立的杆件结构刚度，当索中预应力失效时，结构刚度减小。但杆件结构刚度仍存在。因此刚性结构和半刚性结构施工工艺计算模型可以分解为索对杆件部分结构的作用，悬挂体系、斜拉体系、预应力网架结构、预应力网壳结构和张弦梁屋架都具备可划分出相对独立的杆件部分结构的特性。柔性结构不同于刚性结构和半刚性结构，它仅在预应力作用下才形成有刚度的结构，不能划分出相对独立的杆件部分结构，它的设计和施工计算都需确定结构形状，因此柔性结构施工完全不同于刚性结构和半刚性结构施工。

(二)预应力钢结构的状态

预应力钢结构状态要素考虑是指索力和结构几何形状，为了便于分析和叙述，可以定义预应力钢结构如下的三种不同状态：

1.零状态：零状态时的结构是加工放样后的构件集合体。零状态时不存在预应力，不存在外部荷载和自重的作用，结构零状态的杆件部分形状和几何尺寸是由设计图纸给定的。

2.初始状态：初始状态是指结构安装就位张拉后仅在预应力和自重作用下自平衡状态。不考虑外部荷载的作用。预应力钢结构初始状态仅有预虑力和结构自重作用，实际上就是预应力施工张拉状态，此状态的索力和几何形状分别是施工张拉时的索张拉力控制值和位移监控值。

3.工作状态：工作状态指结构投入使用在外部作用下所达到的平衡状态。通常，外部作用下的工作状态位移，由设计方提供说明和要求。

二、预应力钢结构的施工流程与控制设计

(一)预应力钢结构的施工流程

现以长沙会展中心展览大厅来说明预应力钢结构施工特点，展览大厅是一个斜拉索和张弦桁架相结合的复杂空间预应力钢结构。施工过程如下：(1)在地面抬模上拼装屋架的张弦桁架跨段；张拉下弦索，张弦梁跨中起拱到预定量；(2)起吊、安装张弦桁架跨段，二端电焊连结；(3)张拉斜索，使屋架位移控制点起拱到预定量；(4)拆除支撑，然后安装屋面板和设备。

从上述的施工过程中可以归纳出预应力钢结构施工以下几个特点：(1)预应力施工会有阶段性，可以是嵌套形式；(2)需要确定一个形状控制为索张拉目标，目标实现时的索力目标控制索力，目标实现时控制点位移为目标控制位移，即初始状态；(3)控制索力往往是几个，甚至是十几个以上。由于实际张拉设备有限，不可能所有索同时张拉，因此必须制定使用少数设备实现目标控制索力和目标控制位移的张拉方案。

(二)预应力钢结构的施工控制设计

预应力钢结构的施工状态控制设计是指预先通过分析确定设计目标并制定张拉方案，张拉过程中对预应力钢结构施工状态进行实时识别，最终有目的地调整纠偏，从而使预应力钢结构施工收到有效地控制。为了实现这个目标，可采用几种施工计算方法，下面介绍三种方法：顺序循环法、倒装法和无应力法。

1.顺序循环法。顺序循环法分析步骤与实际预应力索施工步骤完全相同，通常在分析前根据工程具体情况先行确定若干各选方案，一般通过各个分组索2～3次循环叠代可逐步逼近设计索力，使结构最终成形。通过分析还可以准确获得各个施工阶段构件内力分布和结构几何形态。根据循环张拉的拉力增量可将顺序循环法细分为足量循环张拉法、等量递增循环张拉法和变量递增循环张拉法。足量循环张拉法是指每个循环中各组索的施工控制索力均为设计索力，由于后张索引入的预应力将在结构中重分布，必然导致先前张拉的索力发生变化，因此需要经过若干次循环张拉调整直至各组索内力均最终均达到设计要求的索力；等量递增循环张拉法是指通过k次循环张拉，将各组预应力索的设计索力等分为k份，每次循环张拉的索力增量为P/k，直至最后各组索力均逼近设计索力后停止张拉循环；而变量递增循环张拉法是根据工程实际情况每次预应力施工张拉控制的索力增量不同，最后统一逼近设计索力的循环张拉施工方法。

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Abstract: with the deepening of the modernization construction, construction technology is in the process of changing development, in many of the construction engineering disciplines, steel structure has always been in its prominent advantages, application of the construction of the compilation of each domain, plays an important role. Now steel structure subject rapid development, to steel structure project more extensive. This paper analyzes the advantages of prestressed steel structure and the construction control design measures.

Keywords: prestressed steel structure, the advantage, construction quality, quality control

中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：

前言：

预应力钢结构是近几年来快速发展和应用的一种新型空间结构形式，结构由刚度较大的抗弯构件（又称刚性构件，通常为梁、拱或桁架）和高强度的索（弦）以及连接两者的撑杆组成，通过对弦索施加拉力，对钢结构局部或整体施加预应力，使互相连接的构件成为具有整体刚度的结构，该结构综合利用了刚性的抗弯刚度高和柔性构件抗拉强度高的优点，降低用钢量，达到降低建筑成本的目的。

1预应力钢结构的基本原理

预应力钢结构的基本原理就是针对普通钢结构的特点，人为地在结构或构件较大受力部位，引入与荷载作用下符号相反的预麻力，使结构承使用荷载后，构件的内力抵消一部分或大部分，变形也相应随之减少，实现结构形式更合理、更经济的目标。按照预应力钢结构施工工艺来分，刚性结构和半刚性结构可归为一类，柔性结构归为另一类。刚性结构和半刚性结构有相对独立的杆件结构刚度，当索中预应力失效时，结构刚度减小。但杆件结构刚度仍存在。因此刚性结构和半刚性结构施工工艺计算模型可以分解为索对杆件部分结构的作用，悬挂体系、斜拉体系、预应力网架结构、预应力网壳结构和张弦梁屋架都具备可划分出相对独立的杆件部分结构的特性。柔性结构不同于刚性结构和半刚性结构，它仅在预应力作用下才形成有刚度的结构，不能划分出相对独立的杆件部分结构，它的设计和施工计算都需确定结构形状，因此柔性结构施工完全不同于刚性结构和半刚性结构施工。

2预应力钢结构的主要优点

2.1是可以充分、反复地利用钢材弹性强度幅值，从而提高结构承载能力。传统钢结构的承载力是从材料的零应力状态开始，逐渐加载而达到材料设计强度而终止受力的，其承载力即为结构承受各种荷载的总和。而预应力钢结构承载力则始于预应力产生的负应力状态。预应力钢结构受载后，材料经过负应力零应力正应力设计强度应力，达到结构的承载力终值。所以，结构承载力提高部分是由材料从负应力至零应力这一阶段贡献的。多次预应力钢结构具有多次从负应力至零应力的受载过程，因此，其能多次作出贡献，所以具有更大的承载能力。

2.2是可以改善结构受力状态，降低应力峰值。譬如，受弯构件中的峰值弯矩，可以通过增加撑杆施加预应力，将部分弯矩转换为轴向力。因此，将弯矩峰值降低，并减小构件截面，甚至利用预应力技术创造出零弯矩的横向结构体系，如索穹顶。

2.3是可以提高结构刚度及稳定性，改善结构的各种属性。预应力产生的结构变形常与荷载下变形反向，因而结构刚度得以提高。由于布索而改变结构边界条件，可以提高结构稳定性。预应力可以调整结构循环应力特征而提高疲劳强度。降低结构自重而减小地震荷载，从而提高其抗震性能等。

2.4是可以降低用钢量，节约成本。挖掘钢材强度潜力，改善结构边界条件，优化结构杆件、截面尺寸，创新承重结构体系等优势的总和，必然反映在降低钢材总量上。在保证结构承载和使用功能的前提下，节约材料消耗量、降低成本，就是设计人员在本职工作中体现“低碳经济”、“绿色建筑”理念的大事。

3预应力钢结构的施工控制设计

要想在预应力钢结构施工质量上得到一定的控制，首先要在预应力钢结构的施工方案进行一个全面的了解，而此必须先分析确定好设计目标并制定张拉方案，张拉过程中对预应力钢结构施工状态进行实时识别，最终有目的地调整纠偏，从而使预应力钢结构施工收到有效地控制。

3.1顺序循环法。

顺序循环法分析步骤与实际预应力索施工步骤完全相同，通常在分析前根据工程具体情况先行确定若干各选方案，一般通过各个分组索2～3次循环叠代可逐步逼近设计索力，使结构最终成形。通过分析还可以准确获得各个施工阶段构件内力分布和结构几何形态。根据循环张拉的拉力增量可将顺序循环法细分为足量循环张拉法、等量递增循环张拉法和变量递增循环张拉法。足量循环张拉法是指每个循环中各组索的施工控制索力均为设计索力，由于后张索引入的预应力将在结构中重分布，必然导致先前张拉的索力发生变化，因此需要经过若干次循环张拉调整直至各组索内力均最终均达到设计要求的索力；等量递增循环张拉法是指通过k次循环张拉，将各组预应力索的设计索力等分为k份，每次循环张拉的索力增量为P/k，直至最后各组索力均逼近设计索力后停止张拉循环；而变量递增循环张拉法是根据工程实际情况每次预应力施工张拉控制的索力增量不同，最后统一逼近设计索力的循环张拉施工方法。

3.2倒装法。

我们以斜拉张弦桁架组合结构为例来说明“倒装法”原理。假如我们已经计算得到施工阶段荷载控制值。即索力Fi和控制位移Ui(-1，…，n)。如果有n台张拉设各，就可能同步比例张拉n根索，实现施工目标。但实际工程施工时，考虑到施工成本，不会采用同步张拉方案。现考察使用一台设备张拉时索力和位移的变化青况。假定一台设备张拉次序和索号相同，要求张拉完成后的索内力和控制点位移为已计算得到的施工阶段荷载控制目标Fi(i=1，…，6)和Ui(i=1，…，6)。现假定按索号逐根张拉，张拉力就取Fi。1号索张拉后，当2号索张拉时，1号索索力就不再是Fi。继续张拉3号索，1号索和2号索的索力又发生变化。后继索张拉会改变已张拉索的索力，如此张拉无法达到施工阶段荷载控制力和控制位移的目标。

3.3无应力法。

依据索工作状态可以计算得索无应力长度。把按无应力长度制作的索全部安装后，它的索力和位移在使用阶段荷载下就是使用阶段荷载的控制力和控制位移，在施工阶段荷载下就是施工阶段荷载的控制力和控制位移。因结构是弹性的，求解结果唯一，和索张拉次序无关。不难看出，按索无应力长度逐索安装，刚安装索的内力和相应控制点位移，就是“倒装法”按同样次序逐索张拉时该索控制内力和相应控制点位移。因此，无应力法和倒装法从本质上讲是同一过程的不同方式控制。无应力法逐一安装索，是以索的无应力长度作为张拉控制量，此时索力就是倒装法计算得到的控制张拉力。

4预应力钢结构的质量控制措施

结构安全、适应、美观、经济及技术先进是结构设计的基本原则。就预应力钢结构而言，应做以下控制：

4.1结构选型。结构选型要做到结构简洁、明快的特点，充分发挥结构体系各部位（钢架或桁架、预应力拉索和支撑体系）的优势，切实做到减轻结构自重，降低成本。

4.2改变传统的拉索与钢架（桁架、拱）的协调工作模式，采用在钢架（桁架、拱）自重条件下施加预应力，使各杆件产生与荷载作用反相的应力，使得结构在预应力产生的内力和荷载效应产生的内力叠加的应力达到最优化的设计。设计应给出各个荷载阶段预应力索的拉力，便于施工过程中的控制.

4.3应根据我国的具体情况，在计算温度效应是，应考虑会展中心等建筑物在冬季停用时同时停采暖的具体情况，应考虑室内外温差很小的不利内力组合。

4.4应合理考虑更换拉索或断索的不利组合。

5结语

预应力钢结构的质量控制应贯穿设计、施工、检测和使用的全过程，设计应改变拉索与钢架（桁架、拱）传统的协调工作模式而对结构产生过小的预应力，按照充分发挥各构件的优势，优化预应力设计方法，真正做到结构安全、经济合理的原则，从而降低建筑成本。施工过程中全过程控制拉索的拉力和结构的位移，是控制施工质量的关键环节。使用过程中应定期或不定期对结构进行检测，对存在的问题及时维修，保证结构安全使用。

参考文献:

篇5

中图分类号:F830.91文献标志码:A文章编号:1673-291X(2009)15-0060-02

一、提出假设、变量设定与样本选取

资本结构是指企业筹措资金(主要为长期资金)的各种来源、组合及其相互之间的构成及比例关系。研究资本结构理论的主要目的是分析资本结构与企业融资成本、公司价值以及企业治理结构的相互关系[1]。

公司绩效是指公司经营的业绩和效率,它反映公司的经营效果,一般可以用总资产收益率、净资产收益率和托宾Q值等指标来反映。国内外许多学者都使用了托宾Q值,但是中国资本市场机制不尽完善,托宾Q值的计算依据不是很准确。衡量公司绩效的另一个指标净资产收益率的使用也有缺陷,因为净资产收益率实质上包含了资本结构决策的影响,再用它来分析其对资本结构的影响,会使分析结果不尽合理[2]。

公司规模的大小也会对资本结构产生影响,大规模企业和小规模企业的信用条件、在资本市场上被投资者认可度等都不一样,因此他们在选择融资方式时肯定会有不同的考虑。采用总资产的对数来反映公司规模。

具有高成长性的企业往往需要较多的资金满足企业快速发展的资金需求,采用不同的融资方式会导致企业形成不同的资本结构,因而公司的成长性会影响其资本结构。采用总资产的增长率反映公司的成长性。

资产担保价值可以降低企业发生财务困境的成本,因而企业拥有的存货及固定资产将提高其借贷能力。成本理论、权衡理论和信息不对称理论都认为资产担保价值会影响企业的资本结构。采用固定资产以及存货占总资产的比重反映企业的资产担保价值。

根据财务理论和国内外已有的研究成果,结合中国电力行业上市公司和证券市场的实际情况,提出如下四个理论假设。

假设一:企业业绩与资本结构负相关。根据融资顺序理论,企业融资的一般顺序是保留盈余、债权融资、股权融资。因此,当企业业绩较好时,企业就可能保留更多的盈余,因而就可更少的使用债权融资。相反,如若企业业绩较差,则就不可能保留足够的盈余,只能更多地依赖于负债融资[3]。

假设二:企业规模与资本结构正相关。一般认为,规模大的企业比小企业更为稳定,具有更低的预期破产成本,因此大企业较小企业有更多的负债,而且较大规模的公司比小企业具有更强的信贷能力,更容易获得贷款,所以大企业较小企业有更多的负债。

假设三:成长性与资本结构正相关。根据生命周期理论,成长性企业处于扩张阶段,资金需求较大,所以企业在成长阶段会大规模向外举债,因此成长性企业具有较高的负债率。

假设四:资产担保价值与资本结构正相关。在企业的资产结构中,如果适于担保的资产所占比例较大,则企业的信用能力较强,因而会获得更多的负债。

本文选取2007年12月31日中国电力行业的48家上市公司为研究对象。以Eviews3.1为分析工具,采取多元线性回归的方法来建立模型,对所得实证结果进行分析,找出中国电力行业上市公司资本结构的影响因素。相关变量设定为:资本结构Y■=资产负债率=负债总额/总资产,企业业绩X■=总资产收益率=净利润/总资产,企业规模X■=总资产的自然对数=ln(总资产),成长性X■=资产增长率=(年末资产-年初资产)/年初资产,资产担保价值X■=(存货+固定资产)/总资产。

建立多元线性回归模型:

Y■ =α+β■X■+β■X■+β■X■+β■X■+μ■.

二、实证结果及分析

利用Eviews3.1可知变量间的相关系数,其中X■与X■相关系数为0.308659,X■与X■为-0.191245,X■与X■为-0.271452,X■与X■为0.048772,X■与X■为0.162670,X■与X■为0.137875,可见各自变量之间相关系数均不显著,故可以认为基本不存在多重共线性问题。其中Y■与X■的相关系数-0.198785为负,符合假设一;Y■与X■的相关系数0.207136为正,与假设二相符;Y■与X■的相关系数0.292178为正,与假设三相符;Y■与X■的相关系数0.419131为正,与假设四相符。现在将Y■对X■、X■、X■、X■进行回归,结果见表1:

回归结果表明可决系数在电力行业上市公司的资本结构的变化中,仅有23.98%的变差可用企业业绩、企业规模、成长性、资产担保价值的变化来解释,表明各自变量与资产负债率之间的相关性并不十分明显。F统计值通过了显著水平为0.05的F检验,表明该回归方程整体是显著的,回归模型是合适的。显著水平为0.05的t检验中只有X■的t值通过,可见所得的回归方程的第四个变量即资产担保价值的作用是显著的,而其他变量的影响是不显著的。综合考虑,可以将企业业绩、企业规模、成长性三个因素剔除,只保留了资产担保价值这一因素。

由于X■、X■、X■在t检验中均被剔除,下面进行Y■对X■的回归分析,结果见表2:

回归结果表明,在电力行业上市公司的资本结构的变化中,仅有17.21%的变差可用资产担保价值的变化来解释,表明自变量与资产负债率之间的相关性并不十分明显。进一步分析,X4以通过显著水平为0.05的F及t检验。这说明,资产负债率与资产担保价值之间存在正相关的关系,但其线性相关性不十分显著。

由于截面数据建模易产生异方差性,而模型正是采用截面数据建模,所以重点考察模型的异方差性:由White检验知,因nR■=14.71083>?字■■(2)=5.9915,表明模型存在异方差。现用加权最小二乘法对模型的异方差进行修正,选用权数W=1/ X4,回归结果表明参数的t检验显著,可决系数大幅度提高,F检验也显著,表明修正后的模型拟合效果较好。

由上述所有分析可知,资产负债率与企业业绩、企业规模、成长性和资产担保价值的相关关系均不显著,经过t检验,则剔除了企业业绩、企业规模、和成长性这三个因素。而资产担保价值既通过了F检验,又通过了t检验,说明资产负债率与资产担保价值之间正相关,符合假设四,但其相关关系不显著。因此否定了原假设一、假设二和假设三。

三、结论

资产担保价值与资本结构正相关。这与吴世农、肖作平①(2002)以及阳玉香②(2005)等人的研究观点相一致。这说明影响整个上市公司资本结构的因素――资产担保价值,与电力行业上市公司资本结构的影响因素有相同之处。企业业绩对资本结构的影响不甚显著。这与洪锡熙和沈艺峰③(2000)的结论大相径庭,说明企业业绩对资本结构的影响对整个上市公司、机械及设备运输业及电力行业上市公司来说有很大差异。企业规模对资本结构的影响不甚显著。多位学者以整个上市公司为样本,认为企业规模对整个上市公司资本结构影响显著,这说明作为影响上市公司资本结构的企业规模对电力行业影响很有限。成长性对资本结构的影响不甚显著。关于成长性这一因素,学者们有各种不同的结论,并且研究结构很不一致,说明这一因素对资本结构的影响还需要进一步的研究。

对于中国电力行业上市公司而言,可以认为资产担保价值对其资本结构的影响较大,因此要加强对资本结构的管理,有效利用财务杠杆来增加公司的市场价值,就应加强对公司存货和固定资产的管理,以充分利用财务杠杆,实现公司价值最大化。由于在此仅对资本结构影响因素中的部分公司内部因素进行了分析,并未考虑宏观经济环境等诸多因素,因此还有待于进一步的研究。

参考文献:

[1]吴世农,肖作平.中国上市公司资本结构影响因素实证研究[J].证券市场导报,2002,(8):40-45.

[2]洪锡熙,沈艺峰.中国上市公司资本结构影响因素的实证分析[J].厦门大学学报:哲学社会科学版,2000,(3):114-120.

[3]阳玉香.中国上市公司资本结构影响因素的实证分析[J].统计与信息论坛,2005,(6):83-87.

[4]贾利军,彭明雪.中国电力行业上市公司资本结构影响因素分析[J].经济问题探索,2007,(7):140-144.

[5]陆正飞,辛宇.上市公司资本结构主要影响因素之实证研究[J].会计研究,1998,(8):34-37.