预应力混凝土结构PrestressedConcreteStructure

预应力大梁配筋 大雨篷结构平面
۞ 第六部分 预应力混凝土的最新研究成果及工程实例
۞ 预应力混凝土结构
天津城市建设学院
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2、预应力砼框架在高层建筑物转换层中的应用 ——上海市铁路客站配套项目——龙门宾馆、铁路大厦；
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3、无粘结预应力砼楼盖 —— 上海申鑫大厦无粘结预应力砼楼板；
上海申鑫大厦坐落在上海延安东路，是一幢高层综合性商住楼，占地面积 3000多平方米，总建筑面积约36000m2，其中地下车库1层，地上商用裙房4 层，主楼28层。主楼标准层层高3.15m，总高度约98m。主体结构为外框内 筒，外框的柱距为3.75m。大厦主楼的楼面结构全部采用无粘结预应力混凝 土平板，内筒与外框架通过无粘结预应力混凝土平板连成空间体系。裙房的 部分框架梁也采用了无粘结预应力混凝土技术。
工程名称 北京市人 民检察院 工程6层 苏州八面 风商厦21 层 广州城市 建设开发 总公司办 公大楼30 层 转换层大梁位置 2层转换大梁承托4层 4m×2+8m+4m× 2 5跨框架 第10层与11层间插入 转换层大梁承托以上 10层5跨框架 第5层转换层大梁， 承托以上23层6跨框 架 跨度 m 24 截面 b×h(mm) 600×3200 配筋情况 预应力配筋：4×12×7φ5mm钢 丝束平衡弯矩=0.4倍总荷载弯矩 预应力筋：上部4×5φ15mm下 部8×φ15mm加2×4φ15mm 预应力筋： 6×7 × 7φ5mm产生平均预压 应力约1.3N/mm2,用以减轻混凝 土施工中的温度、收缩应力
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4、预应力特种结构 —— 泰安污水处理厂消化池；
该消化池采用BUPC无粘结预应力技术，池壁内水平环向配置无粘结预应力 筋，锚固系统为三孔群锚，同过预压应力来抵抗池壁的环向拉应力，提高其 抗裂性和强度，从而减薄壁厚，节省钢筋和混凝土用量，提高水池的使用性。 无粘结预应力技术与绕丝预应力技术相比较，节省了昂贵的绕丝设备开支， 并便于施工，具有很大的推广价值。
(7) 大跨度预制构件；
(8) 预应力特种结构； 先进施工工艺的开发：高吨位、大冲程千斤顶的应用和多种锚 固体系的开发为高效预应力结构大规模推广提供了技术基础。
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大力发展预应力砼，既能满足各种大跨度、底层和高层现代 化房屋建筑与特种结构的需要，又可节约大量钢木结构材料和降 低工程造价。因此在未来的建筑事业中，高效预应力砼将成为我 国最主要的结构材料。
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5、预应力岩土锚杆（见工程加固）
6、桥梁 ——预应力混凝土结构在公路桥梁上的运用有非常广阔 的前景。跨径在300m以内的桥梁后张预应力混凝土结构 可以同钢结构竞争。 后张预应力混凝土公路桥梁常采用的结构形式有：板式 桥、梁式桥、斜拉桥等。
3
4
旧庄河1号 桥
孙水河5号 桥
1966
1970
铰接预应力砼悬 臂梁
预应力砼悬臂梁
24+48+24
32.3+64.6 +32.3
我国第一座悬臂拼装法施工的 预应力砼铁路桥
我国最早采用悬臂浇筑施工的 预应力砼铁路桥
5
6 7 8 9
成昆线牛日 河12号桥等
狄家河桥 红水河桥 浊漳河桥 北京通西立 交桥
1970
26×7φ5mm钢丝束+6φ30 42×7φ5mm钢丝束+8φ30 3×7φ5mm钢丝束+6φ14
标准层主次梁悬挑 5.6m
12×7φ5mm钢丝束+4φ22 10×7φ5mm钢丝束+4φ20
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部分预应力转换层大梁情况
P246 tu13-3-1,3
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3、无粘结预应力砼楼盖 —— 北京市劳保用品公司大楼平板工程；
北京市劳保用品公司大楼应用了无粘结预应力混凝土平板结构。该项目建筑 面积6550m2。地上7层，首层为营业厅，结构类型系现浇板柱剪力墙结构。 无粘结预应力筋采用北京市建筑工程研究所生产的BUPC体系。 P15-1-1,2
1977 1980 1981 1982
串联式预应力砼 简支梁
预应力砼连续梁 预应力砼铁路斜 拉桥 预应力砼斜腿刚 构桥 预应力砼简支槽 形梁
23.8
4×40 48+96+48 82 24
串联梁，用7φ4钢绞线串联， 锚具用JM12-5
我国最早采用的顶推法架设的 桥梁 我国最早的预应力砼斜拉桥 我国第一座预应力砼斜腿刚构 桥 我国第一座预应力砼槽形梁桥
中化大厦
22 框筒 结构
31 框剪 结构
6.5
梁高850
预应力筋：14×7φ5mm钢丝束 非预应力筋:满足承载力要求
珠海光大 国贸中心
二、三层大雨篷悬 挑出10m，梁端设 预应力柱，使2、3 层梁共同受力
二层梁根部： 500×1800 三层梁根部： 500×2000 拉柱：500×300 主梁根部： 500×500 次梁根部： 400×400
为满足高层建筑底层大空间的使用要求，将上部标准层的小柱网变为下部公 共服务层的大柱网，设置结构转换层，目前在国内已有一些工程实践，由于 转换层承托着上部建筑巨大的垂直荷载，又处于内力状态与边界条件都很复 杂的高层建筑底部，是整个结构的关键受力部位，而且如何充分利用该层的 建筑空间，亦对转换层的结构设计提出了更高的要求。因此，“转换层”这 个课题已经成为高层建筑研究工作的热点之一，上海龙门宾馆、铁路大厦工 程对此作了有益的尝试。 上海铁路新客站配套项目——上海龙门宾馆、铁路大厦工程，由两幢25层塔 楼和裙房组成，建筑面积53865m2。塔楼是平面为切角三角形的“外框—— 内筒”结构。位于四层的结构转换层，用三榀高5m的后张有粘结预应力混凝 土木行架承托上部建筑物重量，将3.7m开间的中圈柱隔跨抽去，转换为7.4m 柱距，以满足首层至三层需要大空间的建筑功能要求。
24
350(支座边 750) ×4700 1800 ×1800
8+8 +8
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（二）高效预应力混凝土的最新研究成果简介
1、高效砼的概念：用高性能预应力砼材料制成的预应力砼 结构； 2、高性能预应力材料： 砼：高强砼C40~C80甚至C100； 钢筋：高强钢筋，如钢绞线fpy=1860MPa,新型纤维塑 料筋等；
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几幢高层建筑采用悬挑梁情况
建筑名称 新上海国 际大厦 层数 38 框筒 结构 悬挑梁长度m 7 12—22层 截面b×h(mm) 800×700 配筋情况 预应力配筋： 12φ15mm(16φ15mm) 钢绞线 非预应力筋：上下各 6φ25
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—— 研究公寓、商场、办公楼、汽车库等几类适合采用装配 式与半装配式结构的房屋建筑体系及其定型单元（尺寸能适 当调整）的成套设计图纸。
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二、应用实例
1、大跨度预应力梁—无锡市体育场大跨度预应力悬挑梁设计
无锡市体育场位于无锡市市区，新建体育场主席台总面积为3531m2。长 85.26m，宽21.4m，高位18.92m，开间4.0m，共四层，斜框架结构，按七 度抗震设计，用两条抗震缝分为三段。大雨篷预应力梁挑出15m，雨篷板坡 度为1/10，设计采用有粘结预应力悬挑梁，跳梁根部高为1.65m。大雨篷结 构平面布置于剖面图如下：
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۞ 第六部分 预应力混凝土的最新研究成果及工程实例
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第六部分 高效预应力混凝土的最新研究 成果及工程实例
۞ 第六部分 预应力混凝土的最新研究成果及工程实例
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—— 各种侵蚀环境对后张有粘结、无粘结筋腐蚀影响的实验 和实际构造的调查；
—— 后张无粘结预应力框架结构的抗震性能；
—— 对使用中的后张灌浆预应力砼裂缝发展情况以及保护层 完好程度进行调查，对长期使用后拆除的梁作破坏试验，检 查灌浆质量及钢材锈蚀情况。 (2) 先张法工艺改进，与房屋体系的开发，主要有： —— 围绕大中型预制厂技术改造，研究大吨位长线台座的形式， 钢绞线折线配筋工艺、养护方法、工具锚及张拉、放张设备， 以及钢绞线的粘结应力、传递长度、延伸长度、端部配筋等； —— 编制采用高效预应力砼的常用构件标准设计图纸，例如： 各种跨度的屋面梁、屋面桁架、吊车梁、双T板梁等构件标准 图代替原有低强预应力砼的图纸；
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3、新型高效预应力结构体系：适用于大跨、重载、高性能 (1) 整体预应力砼板结构体系； (2) 大跨度多层框架结构体系 如：电视塔、海上平台等； (3) 大开间、大柱网多功能公共建筑结构体系； (4) 迭合板和预应力砼现浇框架； (5) 多高层建筑无粘结平板结构体系； (6) 预应力钢结构体系等；
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几座有代表性的铁路预应力混凝土桥
序号 1 2 桥名 新沂河桥 昌吉河桥 竣工年份 1956 1961 桥式 预应力砼简支梁 下承式预应力砼 刚性梁柔性拱 最大跨度m 23.9 58 特点 我国第一座预应力砼桥 我国第一座预应力砼刚性梁柔 性拱桥
4、高效预应力砼结构发展尚需研究改进的问题
(1)后张法改进工艺方面的研究： —— 提高锚夹具效率系数、降低摩擦损失的措施； —— 预留孔道方法、不收缩灰浆的配置及性能、横向及竖向 压力灌浆方法及设备，灌浆质量、饱满度的控制、质量检 测仪表及方法； —— 能确保单根张锚体系无粘结筋沿全长防水密封而且施工 方便的措施及构造，固定端及张拉端锚头全封闭的防腐蚀 构造；