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17.4m焊接工字型钢板柱预应力加载方法的试验研究17.4m焊接工字型钢板柱是一种常见的钢结构构件，其在实际工程中承受较大的轴向力和弯矩。为了提高其承载能力和稳定性，通常采用预应力加载方法进行试验研究。本研究旨在探索适用于此类长柱的高效预应力加载技术，并分析其力学性能和结构响应。
试验通过设计合理的加载装置和工艺流程，对17.4m焊接工字型钢板柱施加轴向预应力。首先，选用高强度螺栓或张拉设备对柱体两端进行均匀加载，确保预应力分布均匀。其次，利用有限元模拟与现场测试相结合的方法，监测柱体在不同加载阶段的应力、应变及变形情况。研究表明，合理施加预应力可以显著改善钢板柱的屈曲性能，延缓局部失稳的发生，并提升整体承载能力。
此外，试验还重点考察了焊接接头质量、材料非线性特性以及边界条件对预应力效果的影响。结果表明，优化焊接工艺和控制初始缺陷是保证预应力加载效果的关键因素。本研究为超长焊接工字型钢板柱的设计与施工提供了理论依据和技术支持，同时为类似工程中的预应力应用积累了宝贵经验。
长春客车工厂焊接制做两种工业厂房钢柱，需要进行抽 样检测（见图1），以确定在轴向荷载作用下，牛腿以下（8.1m 以内）腹板无焊接横向肋板、钢柱腹板翘曲或者鼓曲程度对 整体稳定性的影响。钢柱总高度为17.4m，从柱脚至牛腿 12.6m处施加竖向集中荷载（依据圣维南原理将一个集中的 竖向荷载用4个等效竖向集中荷载来代替），因柱尺寸超长 用液压试验机、吊篮、拉链及堆载方法加载均有困难，现采用 预应力技术施加静荷载
1860MPa钢绞线力学性能：最大破断力273.6kN，伸长 率3.7%：锚具锚固效率系数n=1.00：承压板、锚环布氏
硬度分别为：HB=100.HB=300
钢柱卧位加载。为消除自重及摩擦力的影响，在试验场 地铺设钢板。试件与钢板间铺放钢管作为滚轴。试验反力 装置采用4根1860MPa的钢绞线。依据（5～50/5)t一般用 途电动桥式起重机基本参数和尺寸系列（ZQ－62)钢柱应 承受总的竖向集中荷载值515kN，每根钢绞线张拉力为F ：129kN。两端承压板为I级钢，其厚度为60mm，承压板尺 寸为1300mm×550mm。柱试验装置见图2。
施加荷载时使用两个张拉千斤顶对称加载，已标定的 35t拉压力传感器，安装在固定端用来计量加载值。在钢绞 线张拉至控制应力的10%时，开始用钢板尺量测各级荷载 作用下钢绞线的伸长值）。
乐成国际项目装饰装修项目冬季施工方案17.4m焊接工字型钢板柱预应力加载方法的试验研究
图3 截面尺寸及在集中荷载作
采用预应力技术加载，简化了试验装置，使静载检测可 靠度增加，试验费用降低。 在设计承压板时，应首先验算集中荷载作用下承压板的 变形量，需检测承压板及锚环的硬度，核算其塑性变形。 钢柱在标准荷载作用下腹板的纵向、横向变形较小，钢 柱的腹板翘曲或鼓曲程度对局部稳定基本无影响，整体稳定 性可靠。上、下翼缘的变形均属弹性变形。
陶学康：后张法预应力混凝土设计手册：北京：中国建筑工业出 版社，1996 杨宗放，方先和．现代预应力混凝土施工，北京：中国建筑工业 出版社.1993 刘鸿文.高等材料力学，北京：高等教育出版社，1985 4陈绍蕃.钢结构设计原理.北京：科学出版社.2000