分析现代预应力结构设计的原理

分析现代预应力结构设计的原理

摘要预应力在开展的初期，很多情况下都是运用于粗略的静定构件。跟着现代科学技能的开展，预应力结构在建筑工程实习以及理论研讨方面都有了很大的开展。现在，现代预应力结构的功能在运用中更为优越，经济方面也变的更为合理。这篇文章主要联系现代预应力在建筑工程中的运用情况剖析预应力结构的原理，并期望经过合理的探讨，能为工程建设中预应力结构的运用有必定的指导作用。

预应力结构混凝土结构和钢筋混凝土结构对比，具有优秀的抗裂功能，承载力强，刚度大的特色，因而在建筑工程范畴获得了广泛的运用。预应力结构的呈现带动了建筑工程施工技能的飞速开展，为建筑物带来了既经济又美观的结构方式，带动了土木工程科学(范畴)的飞速开展。在预应力混凝土结构的带动下，一座座跨江大桥缔造起来，城市中高耸入云的摩天大楼平地而起，预应力现已运用到了建筑工程的各行各业，为人们的生产生活做出了极大的奉献。

1预应力结构的概述

预应力结构是建筑工程中运用装备受力的预应力筋，经过张拉或别的办法树立预加应力的混凝土结构。经过张拉预应力筋产生的应力和运用过程中荷载产生的反方向的应力，这时就会呈现抵消局部或许全部荷载呈现的应力，用来进步结构运用功能的一种结构方式。

1.1现代预应力结构的特征

预应力结构在现代的工程建设中，得到了广泛的推行和运用。运用它能够进步混凝土结构的运用功能;能够使构件的截面高度得到必定程度的削减，从而减轻了本身的分量;能够使

高强度的钢材等建筑资料得到充沛的运用;当呈现裂缝或许变形的情况时，预应力结构有着优秀的闭合功能，并能够使结构的变形很好的康复功能;在抗剪承载力以及抗疲劳度方面都将得到很大的进步;能够带来很好的经济效益。不过预应力结构运用中具有很多的优秀特性，在工程施工中它所运用的资料价格也对比高，并且设计以及施工都对比复杂，需要很高的技能水平。

1.2预应力混凝土的分类

建筑工程中，预应力结构的运用收到了优秀的作用，预应力混凝土能够在刚度上使构件得到显着的进步，尤其是抗裂才能的进步，扩大了构件的运用范围。根据设计过程以及施工技能的不一样，预应力混凝土能够分为全预应力、部分预应力、有粘结和无粘结预应力、线和环预应力、体内和体外预应力以及预制、现浇以及组合式结构等。

2现代预应力结构设计的原理

2.1预应力结构设计理论

预应力结构设计选用可靠度理论和概率极限状态设计的办法，运用这种理论能够有效的研讨部分和无粘结预应力混凝土结构，抗震作用以及结构的耐久性也是预应力结构设计中需要着重思考的关键。

2.2预应力结构的资料功能

榜首，预应力筋。跟着现代科学技能的开展，与预应力技能有关的器械也得到了很大的改进，反过来又带动了预应力结构的研讨以及运用。预应力钢筋需要有很高的强度，强度大小主要与它的张拉操控应力有关。预应力筋进步强度的办法有冷拔或冷拉，在资料的成分中加入碳、锰等合金元素，也能够经

过调制热处理等办法来进步强度。预应力筋要有良好的塑性，粘结强度要好，在加工方面要有优秀的功能，便于加工。

预应力筋主要包含以下几种：高强钢筋、高强度的钢丝、钢绞线以及非金属预应力筋。预应力筋在力学方面有着高强度的标准值、松弛度以及抗疲劳的特性。钢丝标矩一般为

100mm，钢绞线一般为600mm等等，在松弛度方面一般把1000小时呈现的松弛情况作为一个研讨的依据，一般松弛度跟着初应力的加大而进步，温度也是一个产生影响的重要要素。预应力混凝土结构在不断的荷载作用影响下，应力会在必定的起伏内动摇，也就是平常所说的抗疲劳才能，影响要素一般为所运用钢资料的物理性质和化学性质等。

第二，混凝土。预应力混凝土在运用中要具有强度高以及变形小的特征。高强度的混凝土能够削减本身的分量，充沛展示资料的强度，有利于使预应力的丢失降低。混凝土变形缩短主要与水泥用量、骨料、减水剂和养护条件等有关。工程中经过混凝土的迅速变硬，能够进步工程的进展以及有关设备的运用率，并能够早点施放出预应力。

混凝土分为普通型、高强度型、高功能型以及轻骨料型四种类型。混凝土跟着本身强度的进步，脆性在损坏时的作用就越显着，它的变形与受力和非受力应变有关。混凝土的体积减小与本身水分蒸腾以及有关物理和化学变化有关。查验混凝土在抗疲劳方面的作用，一般以重复荷载200万次以上产生的情况来对比研讨。

第三，灌浆资料。在设计现代预应力结构中，要提早做好制孔东西，比及混凝土初步凝固后，从中抽出制孔东西，形成孔道。浇筑混凝土之前，根据后张法的运用办法，应当提早设置好排水孔、灌浆孔等。

2.3预应力的施工技能

预应力技能的主要东西有：锚具、连接器、锚下支撑体系以及夹具等。运用先张法时，锚具能够在结构做好之后取下来，而后张法不能够再取下。锚具分为锥形锚具、镦头锚具、轧丝锚具以及夹片锚具，工程施工时运用对比普遍的是镦头以及夹片锚具。

装备受力的预应力筋，经过张拉或别的办法树立预加应力的混凝土构件，这种施工办法就是预应力的施工技能。按照工程中施工的时刻次序，能够把施工技能分为先张法和后张法两种方式，后张法又能够分为有、无粘结预应力和体外预应力。

选用先张法施工技能时，锚夹具能够再结构做好后取下，并再次运用，有利地进步了施工的功率，并且操作对比简单。有粘结预应力脱离了专门的台座，在大型构件方面有着很好的运用价值，但是这种办法的技能对比复杂，而其施工中会耗费很多的锚具，进步了工程的成本。无粘结预应力操作过程对比简单易行，节省了预留孔道以及灌浆的环节，传力时对锚具有很大的依赖性，并且要高精准的锚具。在建筑工程施工时，浇筑构件时要预先埋好钢筋转向块，比及混凝土的强度达到必定程度后把预应力筋穿入其中，然后在进行位置的固定，张拉，最终再用锚具固定。工程施工时，要求施工人员灵敏的布置预应力筋，便利今后需要时的更换。在建筑工程施工时，预应力筋本身的拉应力在张拉办法、资料以及环境要素的影响下，会逐步下降，这就造成了预应力丢失。预应力丢失一般分为预应力筋摩擦孔道带来的丢失，经过加热养护混凝土时，因为钢筋和台座之间的温度差带来的丢失，混凝土因为时刻就发作缩短带来的丢失，以及预应力筋因为持久运用而松弛带来的丢失等。所以在预应力结构设计中，要联系建筑工程的施工及将来的运用情况，削减预应力相应的丢失。

3现代预应力结构的开展与运用