体外预应力结构
体外预应力(详细完整版)
体外预应力一、总则(1)本方案适用于体外预应力的设计、施工和监控工作,目的是确保体外预应力结构的质量和安全。
(2)本方案应符合国家相关标准和规范要求,如《建筑结构体外预应力技术规范》等。
(3)体外预应力的设计、施工和监控应由具备相应资质和经验的专业团队进行。
二、设计要求(4)体外预应力的设计应由专业工程师进行,包括以下要求:1.根据结构荷载和预应力力的大小,确定预应力的布置、线型和锚固方式;2.确定各预应力构件的尺寸、形状和材料;3.考虑预应力的施工、监控和维护便捷性。
三、施工要求(5)体外预应力的施工应符合以下要求:1.按照设计要求,在混凝土结构中预留预应力孔道或管道;2.预应力钢束或钢线穿过孔道或管道,并通过张拉设备施加预应力;3.根据设计要求,进行预应力的锚固和压浆等工序;4.确保预应力构件的施工质量和几何形状满足设计要求。
四、监控与检测(6)在体外预应力施工完成后,应进行监控与检测工作,包括以下要求:1.对预应力张拉力进行在线监测,记录张拉过程中的数据;2.进行预应力构件的应变监测,了解其工作状态和变形情况;3.定期对预应力构件进行检测,发现问题及时修复;4.编制监控与检测报告,并进行存档。
五、养护与维护(7)完成体外预应力施工后,应进行养护与维护工作,包括以下内容:1.定期检查预应力构件的安全状况,发现问题及时修复;2.对预应力孔道或管道进行清理和防腐处理;3.定期对预应力构件进行润滑和防锈处理;4.根据需要,定期进行监控与检测。
以上是一个详细完整版的体外预应力方案,其中包含了设计要求、施工要求、监控与检测以及养护与维护等重要步骤。
在实施过程中应严格遵守相关的标准和规范,并由专业人员进行指导和监督。
具体的方案应根据实际工程情况和相关法规进行定制和调整。
体外预应力结构设计研究
体外预应力结构设计研究摘要:在后张预应力体系中,体外预应力是一个较为重要的分支,它不同于其他传统的后张预应力结构,体外预应力结构通常在混凝土截面的外部将施加预应力。
它与传统的预应力体系相比,存在较多的优点,比如设置后自重增加少,承载力增加多。
为了满足现阶段桥梁等工作的需要,在具体的工作中,用于加固体外预应力结构以及补充预应力不足使用等都是非常必要的。
本文就将对体外预应力的相关问题进行分析探讨。
关键词:体外预应力;优缺点;构造;施工1、体外预应力加固应用的优缺点从现有的情况来看,体外预应力加固的力一法得到了广泛的使用,综合来看,这种方法还是利大于弊的。
首先,此种加固方法的应用范围比较广泛,不仅仅适用于一般的建筑和桥梁,同时对轨枕、电杆等一系列工程的加固,也有非常积极的作用。
随着时间的推移,加固的质量也得到了一定的提升,因此成为了现阶段多数工程的首选方法。
体外预应力的加固方法,具有很多的优点:其自重小,操作简单。
目前的加固工程在工作量方面较大,因此需要这种操作简单、加固效果好的技术来提高工作效率。
其次,这种加固技术不会影响日常的交通和一些其他工作,能够从根木上节省成木。
其加固的效果值得肯定,在抗震以及减少构建挠度方面,都有显著的效果。
而缺点较少,主要是对预应力钢筋的腐蚀和防火处理要求比较高。
2、张拉控制应力及构造要求2.1、张拉控制应力取值在多数情况下,加固梁的受拉钢筋应力比较高,因此在加固结构的工作完成之后,预应力筋与梁中原受拉钢筋的应力差要较一般预应力混凝土梁中两种钢筋的应力差小得多。
值得注意的是,为了避免己经完成的工作出现相关的问题,需要在具体的工作中进行细致、严格的检查工作,做到在工作中及时的发现、解决问题。
张拉控制应力取值就是一项非常重要的工作,如果取值过低,不仅会对己经完成的工作造成较大的负面影响。
但是,如果在取值的时候过高,就会导致相应的施工工作在具体的进行中不相配套,最终对加固工程的质量产生影响。
体外预应力混凝土结构的预应力损失估算
体外预应力混凝土结构的预应力损失估算在现代建筑工程中,体外预应力混凝土结构因其独特的优势而得到了广泛的应用。
然而,要确保这种结构的安全性和可靠性,准确估算预应力损失至关重要。
预应力损失会直接影响结构的性能和使用寿命,因此,对其进行合理准确的估算具有重要的工程意义。
一、体外预应力混凝土结构概述体外预应力混凝土结构是指将预应力筋布置在混凝土构件的外部,通过锚具和转向块对混凝土构件施加预应力。
与传统的体内预应力结构相比,体外预应力结构具有施工方便、预应力筋可更换、便于检测和维护等优点。
它适用于大跨度桥梁、工业厂房、高层建筑等多种工程结构。
二、预应力损失的分类预应力损失主要分为以下几类:1、摩擦损失摩擦损失是由于预应力筋在孔道中与孔壁之间的摩擦以及在转向块处的弯曲摩擦引起的。
摩擦系数的大小、预应力筋的长度、弯曲角度等因素都会影响摩擦损失。
2、锚固损失锚固损失发生在锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩等情况下。
锚具的类型、质量以及施工工艺都会对锚固损失产生影响。
3、弹性压缩损失混凝土在预应力作用下会发生弹性压缩,从而导致预应力筋的应力降低,产生弹性压缩损失。
4、松弛损失预应力筋在长期的高应力状态下会发生松弛,导致应力逐渐减小,产生松弛损失。
松弛损失与预应力筋的类型、初始应力水平和时间等因素有关。
5、混凝土收缩和徐变损失混凝土在硬化过程中会发生收缩和徐变,这会使预应力筋的应力产生损失。
收缩和徐变损失与混凝土的配合比、养护条件、加载龄期以及环境湿度等因素密切相关。
三、影响预应力损失的因素1、材料性能包括预应力筋的种类、强度和弹性模量,以及混凝土的强度、弹性模量和收缩徐变特性等。
2、施工工艺施工过程中的预应力筋张拉控制应力、张拉顺序、锚具安装质量、孔道灌浆质量等都会对预应力损失产生影响。
3、环境条件温度、湿度等环境因素会影响混凝土的收缩和徐变,从而影响预应力损失。
4、结构形式结构的跨度、截面尺寸、配筋率等因素也会对预应力损失产生一定的影响。
预应力—搜狗百科
预应力—搜狗百科体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一,体外预应力砼结构有很多优点,预应力筋套管布置简单,调整容易,简化了后张法的操作程序,大大缩短了施工时间;同时由于预应力筋布置于腹板外面,使得浇注砼方便;由于预应力筋的位置,减少了施工过程中的摩擦损失且更换预应力筋方便易行。
但目前国内对这一方面的研究很少,对于体外预应力筋的受力性能研究不多,因此为了使得体外预应力技术得到更大的使用,有必要对这一结构形式进行研究。
体外和体内预应力结构在结构构造上的根本区别就是预应力筋位于混凝土结构的外部,仅在锚固及转向块处可能与结构相连,因此,体外索的应力是由结构的整体变形所决定的;而在体内有粘结预应力结构中,力筋位于混凝土结构的内部,与结构完全粘结,在任意截面处都与结构变形协调,因此力筋的应力是与某个混凝土截面息息相关的。
传统上来说,体内预应力筋是不被看作一个单独构件的。
而体外筋在混凝土体外,自然成为一个相对于组成结构整体的单独构件,其较体内筋要重要许多。
所以在承受动力荷载的体外预应力结构设计中,必须考虑到体外筋与结构是独立振动的,应防止二者共振,而且当体外预应力筋在动力荷载(如车辆等)作用下发生共振时,就易发生锚具的疲劳破坏和转向构件处的预应力筋的弯折疲劳破坏。
在地震区时设计还必须考虑采取相应措施,提高体外预应力结构的抗震性能。
为某桥体外预应力的布置形式。
计算特点1、截面计算和预应力损失计算体外预应力钢筋与混凝土截面变形不协调,在应力计算中不能将体外预应力钢束面积计入换算截面的特征。
由于管道在结构体外,直线段体外预应力钢束的摩阻损失小,几乎可以忽略不计,而曲线段体外预应力钢束的摩擦系数与采用的体外预应力钢束类型有关。
由于截面变形造成的预应力损失需根据体外预应力体系与结构的粘结关系来计算。
这部分包括混凝土弹性压缩损失和混凝土徐变、收缩引起的预应力损失。
若体外预应力钢束为无粘结形式,则这部分损失计算与锚固点间相对位移差有关。
体外预应力结构加固施工工法 (2)
体外预应力结构加固施工工法一、前言体外预应力结构加固施工工法是一种常用于现有混凝土结构加固的有效手段。
该工法可用于桥梁、建筑、矿山及其它混凝土结构的加固、维修和加强。
通过利用体外预应力的原理,将钢筋、钢束等外悬挂在混凝土结构上,实现结构的加固或改造。
二、工法特点体外预应力结构加固施工工法的特点是使用预应力钢筋、钢束等材料将结构的强度进行增强,从而达到改善混凝土结构的质量、提高其承载能力的目的。
该工法具有结构性能高、施工简便、工艺可靠、工程周期较短等优点。
三、适应范围该工法适用于桥梁、建筑、矿山及其它混凝土结构的加固、维修和加强。
主要适用于结构加固、加强、抗震加固、受力性能提高等方面。
四、工艺原理体外预应力结构加固施工工法的工艺原理是采用钢筋、钢束等预应力材料,通过人工或机械的方式,在混凝土表面穿过固定点,将预应力材料捆扎于吊钩或吊杆上。
通过调整预应力量,使钢筋、钢束等预应力材料在外部形成拉应力,将其对混凝土结构进行约束和加固,提高其自身强度和承载能力。
五、施工工艺体外预应力结构加固施工工法的施工工艺分为以下几个阶段:1、设计:根据混凝土结构的实际情况,确定每一个预应力材料的安装位置、负载力和预应力值等。
2、材料准备:根据设计要求,准备若干钢筋、钢束等预应力材料,以及所需的固定材料、构件等。
3、施工准备:在进行施工前,必须将施工现场整理、清理、测量,确保施工使用的各种材料准确无误。
4、预应力材料预紧:在混凝土结构的预定固定点上,以预定的预应力值进行预紧。
5、混凝土修补:根据实际需要,在需要加固的地方对混凝土结构进行修补,保证结构表面光滑、平整。
6、灌浆处理:使用高强度耐水灰浆对预应力穿孔处进行灌浆,以达到固定作用。
7、预应力材料锚固:在钢筋或钢束的两端用特殊的构件将其锚固于混凝土结构的内部或外部,以防止其移动或脱落。
8、施工完工:施工完毕后,必须对整个结构进行验收,以保证结构的质量、可靠性和安全性。
体外预应力混凝土结构的预应力损失估算
工业建筑 2004 年第 34 卷第 7 期
压力 。 单个转向装置的摩擦损失为 : θ -μ σ l2 = σ con 1 - e 式中 , θ为力筋轴心线之间的空间夹角 ,也可以近似 θ 地用力筋在各坐标平面上的投影夹角 θ x 、 z 叠加后 计算 ( 图 1) 。 实例计算结果表明 , 不同的叠加方式对 得到的损失值具有不同的影响 , 直接叠加 , 即 θ = [2 ] θ 。 建议采用 : x +θ z , 得出的摩擦损失偏大 θ=
-5 -5 α 0× 10 。 c = 11
。
( 9)
各梁的实际张拉控制应力可按下式计算 : σ σ con , i = μ i 式中 σ— — —单梁的设计张拉应力 ; σ — —第 i 片梁的实际张拉控制力 ; con , i — μ — —第 i 片梁的超张拉系数 。 i —
由于体外预应力筋和混凝土的线膨胀系数相差 较小 ,年最高温差一般也较小 ,因而该项损失的计算 结果较小 。
THE EVAL UATION OF PRESTRESSING LOSS IN EXTERNALLY PRESTRESSED CONCRETE STRUCTURE
Xiong Xueyu Gu Wei ( Research Institute of Prestress ,T ongji University Shanghai 200092) Lei Liying ( Research Institute of Standards & Norms of Construction P. R. China Beijing 100835) Abstract : The structure and construction method of externally prestressed structures differ greatly from structures with bonded or unbonded tendons ,therefore generate the difference in prestressing loss. In this paper ,the calculation method of prestressing loss are discussed , and applicable formulae are suggested with regard to the characteristic of external prestressing. Keywords : external prestressing prestressing loss
体外预应力
体外预应力一、概论体外预应力是后张预应力结构体系的重要分支之一。
国际预应力协会(FIP)于1996年将体外预应力定义为预应力索布置在混凝土截面之外的预应力。
体外预应力桥梁则是指将预应力筋布置在梁体混凝土截面外部,力筋束和混凝土之间的荷载传递四通过端部锚具和转向板进行的一种桥梁结构。
体外预应力加固法是应用预加应力原理,采用外加预应力的钢拉杆,在原有构件上施加一定的初始应力,对结构进行加固。
对于钢筋混凝土桥、预应力混凝土梁桥或板桥,采用对受拉区施以体外预应力进行加固,可以抵消部分自重应力,起到卸载、减小跨中挠度、减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用,从而加大幅度地提高桥梁的承载能力。
体外预应力加固法可以在自重增加很少的情况下,大幅度改善和调整原结构的受力状况,同时对墩台及基础受力状况影响很少,且对桥梁运营影响较少,可在不限制通行的条件下进行施工,但加固后对原结构外观有一定影响。
该方法主要适用情况有:1、混凝土梁中预应力筋或普通钢筋严重锈蚀及其他病害造成结构承载力下降;2、需要提高桥梁的荷载等级;3、用于控制梁体裂缝及钢筋疲劳应力幅度;4、高应力状态尤其是大型结构的加固等情况。
一套完整的体外预应力体系应包括:1、体外预应力钢束、管道和灌浆材料;2、体外预应力钢束的锚固系统;3、体外预应力钢束的转向装置;4、体外预应力钢束的减振器;5、体外预应力钢束的防腐系统。
体外预应力索与结构的黏结关系1、体外预应力体系与结构离散黏结体外预应力体系仅在锚固区域和转向位置与结构有黏结关系。
预应力钢束采用普通光面钢绞线,与结构的黏结关系是通过在锚固位置与转向位置进行水泥灌浆建立的,一般使用单层钢管道或金属波纹管道,灌浆后形成一个整体。
锚具为常用锚具形式,不可更换。
早期的现代体外预应力结构大多采用这种形式。
2、体外预应力体系与结构无黏结这种方式包括两种类型,一种是在锚固区和转向区采用双层管道结构,将体外预应力钢束与结构隔离,体外预应力钢索体系采用普通光面钢绞线,水泥灌浆防腐,在锚固位置和转向位置处设置预埋钢管和HPDE管双重管道,以隔开体系与结构的黏结联系,可以做到拆卸整束后进行更换,目前这种方法应用最为普遍。
体外预应力结构加固施工工法
体外预应力结构加固施工工法一、前言体外预应力结构加固技术是一种针对建筑结构老化、裂缝等问题的有效增强措施,可以提高结构的稳定性和承载能力,延长建筑的使用寿命。
本文将详细介绍体外预应力结构加固施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例,以供读者参考。
二、工法特点体外预应力结构加固工法是将预应力钢束或钢板等材料通过土工锚固的方式与受力构件连接起来,在构件上施加向外的张力,使结构在承受外力时受到预应力的影响而达到增强的效果。
该工法具有以下几个特点:1.施工方便:该工法无需打开主体结构,可以在结构外部进行加固,避免了破坏原结构的情况发生,同时施工过程简单,操作易于掌握。
2.加固效果好:预应力的作用可以有效地减少结构的变形和裂缝,提高承载能力和稳定性。
3.适用范围广:该工法可用于钢筋混凝土结构、砖石结构、钢结构等各种建筑类型的加固。
4.耐久性好:采用高强度材料,施工工艺严格控制,保证其具有较长的使用寿命。
三、适应范围体外预应力结构加固技术适用于以下情况:1.建筑结构老化导致的裂缝、变形等问题。
2.建筑物的结构设计缺陷或质量问题导致的结构不足的情况。
3.建筑物增加荷载或改变用途等需要加固的情况。
4.维修或改造受损结构的需要。
四、工艺原理体外预应力结构加固施工工法主要包括以下三个步骤:1.构件准备:首先对受力构件进行清理和处理,如清除松散物、脱落的表层和锈蚀的钢筋等;然后,根据加固设计要求,确定需要加固的位置、加固方式和加固材料。
2.施工预处理:在加固部位进行基础处理,如打孔、预设土工锚杆的位置和设置预应力拉杆等,并将这些处理与加固材料的选择和设计密切相关。
3.材料施工:根据设计要求,安装土工锚杆、预应力拉杆、预应力钢束或钢板等加固材料,通过张拉预应力器,使加固材料在正确的张力下工作,最终达到增强和重建结构的目的。
五、施工工艺体外预应力结构加固施工工艺主要包括以下步骤:1. 进行加固工程调查及方案设计,确定加固方案;2. 对加固部位进行现场定位、处理,进行密封处理,确保施工现场无水、无尘、无沙;3. 确认材料选型,预制加固构件;4. 加固构件的安装,根据加固方案现场按预留位置进行开孔或钻孔,安装土工锚杆和预应力拉杆;5. 安装预应力杆,根据设计要求,将预应力钢束或预应力钢板拉紧,使其与结构紧密相连;6. 钢筋混凝土结构加固施工完毕后,进行表面处理和保养工作。
体外预应力结构加固施工工法(2)
体外预应力结构加固施工工法体外预应力结构加固施工工法一、前言体外预应力结构加固施工工法是一种常用于加固建筑物和桥梁结构的施工方法。
通过采用预应力技术,可以增强结构的承载力和抗震能力,延长结构的使用寿命。
本文将详细介绍体外预应力结构加固施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点体外预应力结构加固施工工法具有以下几个特点:1. 实施方便:施工过程中不需要对原有结构进行大规模改造,只需在结构表面进行加固,因此施工难度较低。
2.施工周期短:相比传统的内部加固方法,体外预应力结构加固施工工法能够大大缩短施工周期,减少对使用单位的影响。
3. 抗震性能优越:通过预应力技术的应用,可以显著提高加固结构的抗震能力,保证施工后结构的稳定性和安全性。
4. 适应性强:适用于各种建筑物和桥梁结构的加固需求,能够满足不同结构、不同材料的工程要求。
三、适应范围体外预应力结构加固施工工法适用于以下场景:1. 建筑物破损或老化严重,需要增强结构强度和刚度的情况。
2. 桥梁结构需要提高抗震能力,承载更大荷载的情况。
3. 需要延长结构使用寿命,提高结构安全性的情况。
四、工艺原理体外预应力结构加固施工工法的理论依据是通过预应力技术在结构表面施加预应力,从而改善结构的力学性能。
具体的工艺原理如下:1. 确定加固位置和方式:根据结构的受力分析和加固对象的实际情况,确定加固的位置和方式,包括预应力筋的布置和加固区域的范围。
2. 预应力构件制作:根据设计图纸,制作预应力构件,包括预应力筋、锚固装置等。
3. 安装预应力构件:在结构表面预先打孔,然后将预应力构件穿过预先制作的孔洞,锚固于结构内部。
根据设计要求施加预应力。
4. 固化材料施工:在预应力筋锚固后,对筋体进行固定,采用固化材料封堵孔洞,保证预应力构件的固定性能。
5. 结构保护层施工:在预应力筋安装完毕后,对结构进行保护层的施工,以提高结构的耐久性和防腐性。
桥梁加固工程中的体外预应力技术探讨
桥梁加固工程中的体外预应力技术探讨随着我国经济的发展和社会的进步,交通事业也得到了快速的发展,跨河桥梁和高架桥梁建设项目逐渐增多,桥梁加固技术更加受到人们的关注。
文章首先分析了公路桥梁加固技术的特点,继而从体外预应力、粘结预应力和高强复合纤维预应力几个方面探讨了桥梁工程预应力加固方法。
标签:桥梁工程;预应力;加固方法引言:体外预应力结构相对于传统的体内预应力筋布置结构来说,是一种布置形式灵活的、主动加固的技术,它可以主动改善结构的应力情况,补强抗弯承载能力,从而极大提升桥梁混凝土结构的安全性能和使用性能,另外,采用体外预应力技术加固桥梁不仅减少了人力投入,提高了施工效率,缩短了施工工期,而且在加固过程中对原来桥梁结构的损伤较小,从而对原来桥梁结构和交通状况的影响也较小。
一、体外预应力加固技术的主要特点目前,我国体外预应力加固技术的主要方法是体外预应力加固法,主要用于包括简支梁、连续梁、悬臂梁在内的梁式桥的正常使用范围内的加固。
主要的施工方法是通过对旧桥梁施加体外的预应力,以减少或者消除旧桥梁裂缝以及各桥面应力不均衡所带来的不利影响。
体外预应力加固技术除此之外还有如下几大的特点。
1、施工影响小体外预应力加固技术在施工中不需要中断交通,只需要短时间的限制交通就可以进行施工。
因此,在施工中对桥上交通的影响很小。
另外,体外预应力加固法技术的应用可做到不影响桥下的净室,不抬高路面的标高,对桥梁本身的损伤较小。
2、加固效果显著一方面,体外预应力加固技术的施工所需设备和人员较少,不仅简单易操作,施工布置还可以灵活调整,施工周期较短且经济效益好。
另一方面,体外预应力加固技术增加的重量不大,可以灵活调整达到原结构的应力状态,达到加固的最佳效果。
而且还能够较大幅度地提升旧桥梁的承载能力和结构刚度,有效防止桥梁的裂痕,使桥梁的饶度大幅度减低。
同时,体外预应力加固技术不但可以用于中小型桥梁的加固,还可以应用于大中跨度的连续桥梁的加固。
体外预应力结构在桥梁工程中的施工技术(全文)
体外预应力结构在桥梁工程中的施工技术(全文)1:正文:一、引言体外预应力结构是一种常用于桥梁工程中的施工技术。
该技术通过预先施加应力于混凝土构件上,以增加其抗弯能力和承载能力。
本文将详细介绍体外预应力结构在桥梁工程中的施工技术。
二、体外预应力结构的基本原理1.预应力原理体外预应力结构的基本原理是,在混凝土构件施工过程中,通过应力传递系统施加预应力,使构件受到压应力的作用,从而提高其承载能力。
2.应力传递系统体外预应力结构的应力传递系统主要包括预应力钢筋、锚固系统和张拉设备等。
三、体外预应力结构的施工工序1.施工准备2.模板制作与安装3.钢筋的布置与焊接4.锚固系统的安装与调整5.预应力钢筋的张拉6.灌注混凝土7.拆除模板8.后续施工工序四、体外预应力结构的质量控制与检验1.质量控制要点2.检验方法3.质量检验标准五、体外预应力结构在桥梁工程中的应用案例1.案例1:XX桥2.案例2:XX桥六、结论体外预应力结构在桥梁工程中具有重要的应用价值,通过合理的施工技术和质量控制,可以提高桥梁的承载能力和使用寿命。
附件:1.施工图纸2.技术规范3.检验报告法律名词及注释:1.施工准备:指准备施工所需要的各种工作,包括人员、设备、材料和工具的准备。
2.模板制作与安装:指制作与安装混凝土施工时所用的支撑结构。
3.质量控制要点:指在施工过程中需要特别注意的质量控制方面的要点。
2:正文:一、引言体外预应力结构作为桥梁工程的施工技术之一,在提高桥梁的承载能力和使用寿命方面起着重要作用。
本文将详细介绍体外预应力结构在桥梁工程中的施工技术,以供工程师和相关从业人员参考。
二、体外预应力结构的工作原理1.预应力原理体外预应力结构通过事先施加的预应力,对混凝土构件进行压应力作用,使其承载能力得到提高。
2.应力传递系统体外预应力结构的应力传递系统主要包括预应力钢筋、锚固系统和张拉设备等。
三、体外预应力结构的施工步骤1.施工准备工作2.模板制作与安装3.钢筋的布置与焊接4.锚固系统的安装与调整5.预应力钢筋的张拉6.混凝土灌注7.模板的拆除8.后续施工工序四、体外预应力结构的质量控制与检验1.质量控制要点2.检验方法与标准五、体外预应力结构的应用案例1.案例1:某XX桥2.案例2:某XX桥六、总结体外预应力结构是一种有效的桥梁施工技术,通过合理的施工方法和质量控制,能够提高桥梁的承载能力和使用寿命。
体外预应力拉索结构
体外预应力拉索结构
体外预应力拉索结构是一种建筑结构形式,其主要特点是通过设置在结构外部的预应力拉索来对结构施加预应力,以提高结构的承载能力和抗变形能力。
体外预应力拉索结构通常用于大跨度结构,如桥梁、体育场馆、展览馆等。
体外预应力拉索结构的优点包括:
- 提高结构的承载能力和抗变形能力;
- 减小结构的挠度和裂缝宽度;
- 提高结构的耐久性和稳定性;
- 减小结构的自重和用钢量;
- 改善结构的使用性能和外观效果。
体外预应力拉索结构的缺点包括:
- 拉索容易受到外界因素的影响,如风雨、温度变化等,需要采取相应的保护措施;
- 拉索的锚固和张拉技术较为复杂,需要专业的技术人员进行操作;- 拉索的使用寿命相对较短,需要定期进行检查和维护;
- 拉索的防腐和防锈处理较为困难,需要采用特殊的材料和工艺。
体外预应力拉索结构是一种具有较高承载能力和抗变形能力的建
筑结构形式,适用于大跨度结构的建设。
但是,其缺点也需要在设计和施工中予以考虑,并采取相应的措施加以解决。
实用体外预应力结构预应力损失估算方法
实用体外预应力结构预应力损失估算方法模板范本一:学术研究风格本文档旨在介绍实用体外预应力结构预应力损失估算方法。
首先,我们将详细介绍预应力损失的概念和影响因素。
接着,我们会逐个展开介绍不同的预应力损失计算方法,并对它们的优缺点进行评述。
最后,我们将提供实际案例以及相应的预应力损失计算步骤。
第一章:预应力损失的概念1.1 预应力损失的定义1.2 预应力损失的分类1.3 预应力损失的影响因素第二章:预应力损失计算方法2.1 引言2.2 自由长度法2.3 牛顿-拉夫逊迭代法2.4 钢束法2.5 部分激活力法2.6 有限元法2.7 数值模拟法第三章:各种方法的优缺点比较3.1 自由长度法与牛顿-拉夫逊迭代法的比较3.2 自由长度法与钢束法的比较3.3 自由长度法与部分激活力法的比较3.4 自由长度法与有限元法的比较3.5 自由长度法与数值模拟法的比较第四章:实际案例及预应力损失计算步骤4.1 引言4.2 案例描述4.3 预应力损失计算步骤4.4 结果分析和验证附件:附件1:实际案例数据附件2:预应力损失计算公式法律名词及注释:1. 预应力:用于预先对结构施加内力来抵消外载荷所引起的变形或产生适应外力作用的结构构件。
2. 损失:预应力在传递过程中的衰减。
-------------------------------模板范本二:信息化技术风格本文档旨在介绍实用体外预应力结构预应力损失估算方法。
包括预应力损失的概念和影响因素、预应力损失计算方法和相应的优缺点比较,以及实际案例和预应力损失计算步骤。
章节一:预应力损失的概念1.1 预应力损失的定义:指预应力在传递过程中所衰减的过程。
1.2 预应力损失的分类:分为初始损失、锚固损失、徐变损失和输运损失等。
章节二:预应力损失计算方法2.1 引言:概述预应力损失计算方法的重要性和应用场景。
2.2 自由长度法:通过计算预应力钢束的长度来估算预应力损失。
2.3 牛顿-拉夫逊迭代法:利用迭代计算方法逐步逼近预应力损失的精确值。
建筑结构体外预应力加固技术规程
建筑结构体外预应力加固技术规程1. 引言建筑结构的安全是保障建筑物整体抗震性能和使用寿命的关键因素之一。
对于已有建筑,如果其结构受到损坏或使用要求发生变化,需要进行加固措施以提高结构的稳定性和承载能力。
结构体外预应力加固技术是一种有效且常用的加固方法。
本文将对建筑结构体外预应力加固技术进行全面、详细、完整且深入地探讨。
2. 结构体外预应力加固技术概述结构体外预应力加固技术是通过在建筑结构的外部施加预应力力量,使建筑结构的原有抗震性能得到提升。
该技术具有施工便捷、对原有结构影响较小等优点,适用于各种类型的建筑结构加固。
2.1 加固原理结构体外预应力加固技术主要利用预应力力来抵抗外部荷载对结构的影响,通过改变结构的受力状态,使其具备更好的承载能力和抗震性能。
其加固原理可以简述如下:通过张拉预应力钢束,使其施加于建筑结构的外部,产生压应力,抵消原有结构的弯矩和剪力,从而提高结构的整体稳定性。
2.2 加固工艺结构体外预应力加固技术的加固工艺包括以下步骤:1.检测与评估:针对待加固的建筑结构,进行全面的检测与评估工作,确定结构的受力状态和加固需求。
2.设计方案:根据结构的检测结果,制定加固的设计方案,包括预应力钢束的布置、加固材料的选择等。
3.预制构件生产:根据设计方案,预先制作好预应力构件,如预应力钢束、预制框架等。
4.现场施工:将预制构件运至现场,进行预应力钢束的布置、张拉、锚固等施工工作。
5.验收与监测:加固施工完成后,进行验收与监测工作,确保加固效果符合设计要求。
3. 结构体外预应力加固技术的应用案例结构体外预应力加固技术在实际工程中有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用案例:3.1 桥梁加固桥梁是重要的交通设施,其稳定性和承载能力对交通运输安全起着至关重要的作用。
结构体外预应力加固技术可以有效地提升桥梁的抗震性能,延长桥梁的使用寿命。
3.2 高层建筑加固高层建筑由于自身重量大、高度高,在地震等外部荷载的作用下容易出现结构问题。
体外预应力结构设计研究
体外预应力结构设计研究摘要:文章根据作者多年实践经验就体外预应力结构设计进行了简单的分析。
关键词:体外预应力;结构设计;研究Abstract: according to the years of practical experience on external prestressed structure design for a simple analysis.Keywords: prestressed; structure design; research一前沿体外预应力结构相对于传统的体内布筋预应力结构具有:截面尺寸小,自重轻,预应力筋替换、维护管理方便,预应力损失小,缩短施工工期等特点。
因此,体外预应力结构应用非常广泛,既可用于预应力混凝土桥梁、特种结构和建筑结构等新建结构,也可用于旧有的混凝土结构的重建、加固及维修等。
随着斜拉桥和高强混凝土技术的发展,体外预应力结构技术的应用将是现代预应力施工中的主要趋势之一。
二体外预应力技术的优缺点体外预应力结构具有如下优点,因截面中只有体外力筋,很少或没有体内力筋,截面尺寸相应减小,故特别适用于大跨建筑和桥梁等结构;主要的施工工序较为简单,使浇注混凝土较方便,质量容易得到保证,使用期内容易检查和更换;特别适用在结构加固工程中,是主动加固的重要方法;体外力筋仅在锚固区和转向块与结构相连,摩阻损失明显减小。
体外预应力结构亦有缺陷,体外预应力束暴露空气中,易受外界因素的影响,如防腐蚀、防火等需要加以认真考虑;为了保证体外预应力体系的耐久性和可靠性,相应的防护成本增加;锚固区和转向块区域的预应力作用影响复杂,这两个区域局部配筋复杂,大吨位预应力束的布置和安装难度增加;特殊部位的体外束张拉操作难度增加,如箱梁内部靠近顶板的中间锚固张拉等。
三国内对体外预应力结构的研究概述自20世纪90年代,国内许多学者就对体外预应力混凝土技术展开了深入的研究,现就一些主要和具有代表性的研究成果和内容综述如下。
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1999年,同济大学的徐栋等用条带法和分层模型的方法编制了有限 元非线性分析程序,通过试验分析了体外预应力梁在整个加载过程中的 反应。在单元刚度矩阵中比较全面地考虑了材料非线性、几何非线性及 轴力二次矩等,还考虑了预应力筋的材料非线性本构关系、体外预应力 偏心距的变化、转向块处预应力筋的摩擦和滑移的影响。通过有限元分 析,研究中对整体施工与节段施工、节段施工时有无体内钢束、钢束是 完全粘结还离散粘结、转向块处有无滑动等对结构力学性能的影响进行 了介绍。计算表明由于接缝和普通钢筋的影响,整体施工的体外预应力 与节段施工的体外预应力结构力学性能有很大差别,其中接缝处的刚体 转动是本质因素。
汕头海湾大桥断面
下表为我国的一些体外预应力桥梁 年份 1990 1990 1992 1995 2000 2001 2002 地点 福建 香港 丹阳 广东 吉林 上海 黑龙江 桥名 福州洪塘大桥 蓝巴勒海峡大桥 云阳大桥 汕头海湾大桥 八宝栏子河桥 长浜里立交桥 铁岭河桥
1.5
体外预应力混凝土结构的特点:
下表为一些国外的体外预应力混凝土桥梁
1.4
国内研究现状
1992年,铁道部科学研究院牛斌等通过十片体外预应力混凝土梁 的试验,利用试验结果,建立了体外预应力混凝土梁受弯条件下全过 程非线形分析的计算方法和计算机程序。在此基础上,经过一些合理 的简化,提出了体外预应力混凝土梁极限状态的计算方法。 1995年,单成林利用无粘结预应力结构原理,提出体外预应力结 构预应力筋的应力增量的计算公式,以及截面应力的计算方法。 1997年,黄侨、张树仁等试验分析了12片钢筋混凝土梁。验证体 外索加固体系在正常使用阶段的应力、裂缝以及挠度计算方法的正确 性,探讨体外索斜钢筋、水平钢筋极限应力的合理取值,分析体外索 加固体系的极限破坏机理,并建立极限强度计算方法。
⑵ 力筋布置在腹板以外,可以减小腹板厚度。 ⑶ 体外力筋大多放在聚乙烯或钢管中,因此灌浆更加可靠。同时避免 了体内布筋时定位网的设置,能大大简化施工。 ⑷ 便于随时检查力筋状态,补拉应力损失, 替换失效钢束,这是体内 布筋的预应力混凝土桥梁不可想象的。 ⑸ 缩短了工期,加快了施工进度。 ⑹ 构件截面减小,有利于结构轻型化。 ⑺ 施工工序较为简单,使浇注混凝土较方便,质量容易保证。
其二,是用粗大体外索代替原有配置在腹板内大量体内束筋的结 构,该结构可以简化腹板的构造及减少腹板的厚度。其主要应用与悬臂 施工和顶推施工的桥梁中,全桥的预应力体系通常采用体内有粘结和体 外无粘结混合配置的方式。由于腹板内不放置预应力筋,所以可以把传 统的混凝土箱梁腹板改成混凝土桁架形式或直接在肋板式结构中采用钢 腹板。采用的三角形断面和波纹钢腹板的法国Maupre桥是此类体外预 应力结构的代表作。
高等混凝土结构专题讲座(一)
体外预应力混凝土桥梁概论
2004.11.15
一、体外预应力概述
1、体外预应力桥梁的精确定义 2、体外预应力的应用范围 3、国外的研究现状 4、国内研究现状 5、体外预应力混凝土结构的特点
1.1 体外预应力桥梁的精确定义
具有以下特性的桥梁是体外预应力桥梁: (1)所有的体外预应力钢筋位于桥梁截面之外; (2)预应力钢筋对结构抗弯刚度的影响很小; (3)预应力钢筋张拉到允许的最大张拉值; (4)活载只产生有限的挠度,预应力钢筋中的应力变化 幅度也很小(对于少数荷载最多只达到50MPa)。
型桥梁,如预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土T型刚构、钢管 混凝土系杆拱桥等等。 1.2.2.2 体外束的设计理论 a、体外束加固桥梁受弯构件时,按偏心构件计算。 b、按无粘结部分预应力混凝土结构计算,根据预应力度确定预应力 钢筋面积,分别验算加固结构的承载力、使用阶段应力以及结构的 变形。 c、按加劲梁组合结构分别计算对其受力和使用性能进行分析研究。 按整体变形协调条件计算预应力筋在外载作用下的应力增量。 经过几年运营,桥梁结构的某些主要受力构件发生了变形,原
此外,当体外预应力索在桥墩顶部的偏心距大于混凝土梁高 时,称为坦拉式体外预应力混凝土结构,由于这种结构的外形除了 主塔较矮以外,与斜拉桥基本相似,故也有学者称之为“部分斜拉 桥”。它可以作为梁高较高的梁式桥与具有柔细梁的预应力混凝土斜 拉桥之间平滑过渡的结构形式。 下表为早期修建的十座体外预应力混凝土桥梁。
1999年,同济大学预应力研究所的孙海、黄鼎业等根据4根体外预 应力简支梁的试验,得出体外预应力简支梁在非线形状态下的反应,并 利用大变形条件下杆件结构变形推导了包括几何非线形和材料非线形的 单元刚度矩阵,同时编制了非线形有限元程序进行了验证。 尽管我们已经认识到了采用体外预应力的诸多优点,但是,我国 桥梁结构中体外预应力的应用是屈指可数的。
首先是在材料用量上,体外预应力结构的钢束用量的比体内预应
1.5.1 体外预应力的优点
力结构多。但是,由于体外预应力结构减轻占恒载较大比重的箱梁 腹板尺寸,节约了混凝土的数量;同时,上部结构重量的减轻也导 致了下部结构工程量的节省;施工方法及所耗用材料、施工速度、 管理费用以及成桥后的维护费用较体内预应力混凝土有优势。由上 述因素组成的结构整体费用,预应力钢束材料用量稍多一些,其影 响是非常小的。 其次是耐久性。对于体外预应力结构和体内预应力结构究竟哪一 种更容易腐蚀,哪一种结构的耐久性更好,在近20年来,国际上的
1.3
国外的研究现状
1988年,Virlogeux采用塑性铰区长度的方法,讨论了很多与体
外预应力混凝土简支和连续梁在正常工作和极限状态下受力性能有关 的问题,他注意到体外预应力梁偏心距的变化是由于锚固端(包括转 向块)之间预应力筋保持直线,结构变形为非线形,并给出了梁在未 开裂、保持线弹性状态下体外预应力混凝土梁预应力筋伸长的计算公 式,还利用塑性铰长度公式提出了推测极限承载力时预应力筋平均伸 长量的模型。 1993年,M.Harajli进行了16片梁的疲劳试验。试验结果表明:体 外预应力能够增加梁的抗弯强度,且并不降低梁的延性和极限变形; 它可用来有效控制裂缝和改善梁在使用荷载下的挠度;它可以增加梁
的疲劳寿命等。指出体外预应力是加固和改善混凝土构件的一种很有 效的技术。 1993年,F.M.Alkhain通过有限元的方法推出了一种推测由预制构 件组成的体外预应力梁桥的弯距-挠度关系的非线性运算法则。在研究 中他考虑了两种非线性的影响,即材料的非线性和预制节段分界处节 点的开缝,并确定了几种重要的极限状态:混凝土开裂、节段间节点 的开缝、无粘结预应力筋的屈服和极限承载力状态。 1995年,Hindi研究了体外预应力束与构件连接的数目、体内束 (灌浆和未灌浆)及节点类型对体外预应力拼装箱梁强度和延性影 响。研究表明,提高体外预应力束与梁连接的数目或者对体内束灌浆 可以提高梁的强度。 1997年,Kiang.Hwee.Tan等人的研究考虑了有效预应力大小的影 响。
得出结论:预应力偏心距变化导致的二次影响会使梁的承载力下降; 设置转向块的梁比没有设置转向块的梁具有更高的承载力;采用较小的 有效预应力将增加体内钢筋和体外预应力钢筋的应力,增大裂缝宽度和 挠度,延性更好;采用折线布筋的梁刚度减小,裂缝宽度增加,预应力 筋应力增加,但与直线布筋梁相比延性变差。 1999年,M.Harajli采用参数研究的方法来确定体外预应力混凝土 构件的性能。选用体外预应力筋的布置、转向块的个数及外荷载的形式 来进行研究,并得出了这些因素对二次效应、结构承载力和体外筋应力 增量等的影响。合理考虑了构件的跨高比和偏心距变化的影响。通过对 跨长方向上几个不同点进行多级迭代非线形分析来计算无粘结预应力筋 平均伸长,提出了分析加载过程中体内和体外无粘结预应力梁受力性能 的模型。
1.2 体外预应力的应用范围
(1)体外预应力现阶段主要应用于预应力混凝土桥 梁、特种结构和大跨度建筑工程结构; (2)预应力混凝土结构的重建、加固及维修; (3)临时性预应力混凝土结构或作为施工临时性钢 索。
1.2.1 新建桥梁的应用
从Long Key桥的设计建造至今,体外预应力技术发展了近20 年,其主要用在以下几个方面: 首先,是以Long Key桥为代表的采用逐跨预制节段施工的长桥。 这种类型的体外预应力混凝土结构是应用最早、最为广泛的体外预 应力结构形式。其突出的优势在于设计和施工的标准化和施工速度 快捷。出于它的体外预应力索与体内预应力结构同样,采用普通多 股钢绞线、锚具和水泥灌浆,故其预应力索的成本较低。这种类型 的桥梁受支撑结构的影响,跨径一般为30m~50m。它通常在通航要 求不高的多跨桥,长大跨桥梁的引桥以及人口密集和交通组织困难 的城市高架公路和轻轨干线中采用。
应力补强技术成为旧桥加固中最有效的方法,在我国桥梁建设中有 极其广泛的应用前景。 1.2.2.1加固形式 体外预应力加固体系的形式多种多样,一般采用折线形,梁的 跨中部分体外束布置在腹板下缘处,主要通过水平力筋和斜筋提高 梁的承载能力。其中水平筋作用于梁底的水平预应力,产生一个反 向弯矩,用来抵抗由自重及活载产生的正弯矩,而斜筋给梁端部位 提供负弯矩和预剪力。体外束材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与 槽钢组合而成。 随着近年来结构建设 的不断发展,体外预应力补强技术已从最 初应用于加固中小跨径的简支梁发展到广泛应用于大、中跨的各种 类
受力筋也被严重锈蚀,考虑到桥梁结构受力复杂多变,分析中常采用有 限元理论进行修复施工过程模拟计算。由于补强力筋或更换力筋在原桥 梁结构上的作用点发生了变化,另外原力筋锈蚀造成力的大小变化等因 素都会使桥梁结构的力学性能发生较大的改变,因此对修复施工的过程 进行监控是极为重要的。一般通过对施工控制参数中的索力、变位、应 力变化的跟踪观测,将其与有限元理论计算值比较,检验桥梁结构的受 力状态是否在控制范围之内,以确保加固修复工程的施工安全,如果施 工中控制参数的出入较大,应及时分析并耐久性更好。由于体内预应力结 构在腹板内往往布置大量的钢束,而且弯道也多。拥挤的钢束往往造 成混凝土浇注的困难,大量的弯道使灌浆质量也无法保证。而体外预 应力结构的钢束线形简洁,灌浆容易。钢束暴露在外,可以随时方便 地进行检测、修补乃至替换。其在耐久性方面的优势是显而易见的。 除了以上特点外,与传统的体内布筋预应力混凝土桥梁相比体外 预应力混凝土桥梁具有以下优点: ⑴ 体外预应力筋大多通过转向块改变方向,形状呈折线,力筋只在 转向块处与混凝土接触,因此能够大大减少预应力摩擦损失,提高预 应力效益。