体外预应力混凝土的基本概念
体外预应力混凝土的基本概念
体外预应力混凝土的基本概念
第六章 体外预应力混凝土
体外预应力混凝土结构的基本组成部分包括以下内容： （1）体外预应力索、管道和灌浆材料 （2）体外预应力索的锚固系统 （3）体外预应力索的转向装置 （4）体外预应力索的防腐系统
体外预应力混凝土的基本概念
第六章 体外预应力混凝土
体外预应力混凝土结构所采用预应力索一般为钢绞线组成， 包括与体内预应力混凝土结构完全相同的普通钢绞线以及镀 锌钢绞线或外表涂层和外包PE防护的单根无粘结钢绞线。体 外预应力索的管道主要起防腐作用，它通常有两种形式：一 是全部采用钢管道；二是采用钢管与高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，简称HDPE）管道相结合的方式，即 除在锚固段及转向弯曲段采用钢管外，在其它直线段均采用 HDPE管道。
第六章 体外预应力混凝土
第六章 体外预应力混凝土
体外预应力结构与体内预应力结构最本质的区别，便是体外预 应力结构的预应力索布置在主体结构之外。从力学特征上来 说，体外预应力索与周围主体结构在同一截面上的变形是不协 调的。当体外预应力索应用于混凝土结构时，称为体外预应力 混凝土结构；而当体外预应力索应用于钢结构时，则称为预应 力钢结构。
第六章 体外预应力混凝土
从本质上看，整体施工的体外预应力混凝土结构与无粘结预应 力混凝土结构是基本相同的，两者的差别完全在构造上。体外 预应力混凝土结构中的预应力索基本上是折线型的，直线与直 线之间由偏转装置转向，钢索管道在偏转位置处一般采用圆弧 线。就预应力混凝土梁而言，体内无粘结预应力筋与体外预应 力索可以布置成完全一样的形式，但有以下的区别： （1）体外预应力索通常布置在箱梁底板之上，故预应力索的 偏心距比体内无粘结预应力筋的偏心距小。 （2）在结构受力变形后，由于体外预应力索与周围混凝土体 是脱离的，故钢索不随梁体一起变形，这点与体内无粘结预应 力混凝土结构是不同的，钢索与梁体的相对变形同转向装置设 置
第十一章 预应力混凝土的基本概念及其材料
(二)后张法构件有效预应力沿构件长度的分布 后张法构件中,摩擦损失 在张拉端为零,然后逐渐增大,至锚固端达最大值;若为直线预应
一,先张法(pretentioning method): 如图.
1,概念: 先张法是先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土的方法.先张法所用的预应力钢筋,一般可用高强钢 先张法 丝,直径较小的钢铰线和小直径的冷拉钢筋. 2,优点: 先张法生产工艺简单,工序少,效率高,质量容易保证,适宜工厂化大批量生产. 3,缺点: 需要专门的张拉台座,基建投资较大.先张法一般宜于生产直线配筋的中小型构件. <top> 二,后张法(posttensioning method): 如图
1,概念: 在浇筑的混凝土中,按预应力钢筋的设计位置预留管道.待混凝土达到设计强度后,将预应力 钢筋穿入孔道,并利用构件作为加力台座进行张拉钢筋,在张拉钢筋的同时,构件混凝土受压, 钢筋张拉完毕后,用锚具(anchorage device)将钢筋锚固在构件的两端.然后向预留管道内压注 水泥浆,使钢筋和混凝土粘结成整体以防止钢筋锈蚀,并可增加构件的刚度.后张法主要是靠锚 具传递和保持预加应力的. 2,优点: 后张法不用加力台座,张拉设备简单,便于现场施工,是生产大型预应力混凝土构件的主要方 法.预应力钢筋可按照设计要求,配合荷载的弯矩和剪力变化而布置成合理的曲线形.
(或者说弯矩)的大小有关,且与Ny 的作用位置(即偏心距e的大小)有关. 在现代预应力混凝土结构学中,通常把在使用荷载作用下,沿预应力筋方向的正截面始终不出 现拉应力的预应力混凝土,称为"全预应力混凝土 全预应力混凝土";把普通钢筋混凝土称为"非预应力混凝土 全预应力混凝土 非预应力混凝土 (non-prestressed structure)";把介于钢筋混凝土与全预应力混凝土之间,预应力程度不同的整个 区间的预应力混凝土,称为"部分预应力混凝土(partially prestressed concrete structure)". <top> 三,加筋混凝土结构的分类 国内通常把全预应力混凝土,部分预应力混凝土和钢筋混凝土结构总称为加筋混凝土结构 加筋混凝土结构系列. 加筋混凝土结构 (一)国将加筋混凝土按预加应力的大小划分为Ⅰ级,Ⅱ级,Ⅲ级,Ⅳ级分别为全预应力,有限 预应力,部分预应力,普通钢筋混凝土结构. (二)国内加筋混凝土结构的分类 我国按预应力度分成全预应力混凝土, 部分预应力混凝土和钢筋混凝土等三种结构的分类方法. 1.预应力度(degree of prestress)的定义 《公桥规》将预应力度定义为
体外预应力混凝土桥梁
体外预应力混凝土桥梁在现代桥梁工程领域，体外预应力混凝土桥梁作为一种创新且高效的结构形式，正逐渐展现出其独特的优势和广泛的应用前景。
体外预应力技术是指将预应力筋布置在混凝土梁体的外部，通过转向块和锚固装置对梁体施加预应力。
与传统的体内预应力技术相比，体外预应力具有许多显著的特点。
首先，体外预应力筋的布置更加灵活。
它可以根据桥梁的受力特点和需要进行优化布置，从而更好地提高桥梁的承载能力和抗裂性能。
例如，在大跨度桥梁中，可以通过增加体外预应力筋的数量和调整其布置位置，有效地控制桥梁的挠度和裂缝开展。
其次，体外预应力筋易于检查和更换。
由于其位于梁体外部，工作人员可以直接对其进行检测和维护。
一旦发现预应力筋出现损伤或老化，能够及时进行更换，这大大延长了桥梁的使用寿命，降低了维护成本。
再者，体外预应力施工相对简便。
在施工过程中，不需要在混凝土内部预留管道，减少了施工工序和难度，提高了施工效率。
从结构性能方面来看，体外预应力混凝土桥梁具有良好的力学性能。
它能够有效地减小梁体的自重，增加桥梁的跨越能力。
同时，由于预应力的作用，可以显著提高混凝土的抗裂性和耐久性，减少混凝土裂缝的产生和发展。
在实际应用中，体外预应力混凝土桥梁已经在各种类型的桥梁建设中得到了广泛的应用。
在公路桥梁方面，它被用于建造中小跨度的简支梁桥、连续梁桥等，为公路交通提供了安全、稳定的通行条件。
在城市桥梁中，体外预应力混凝土桥梁也因其美观、经济的特点而备受青睐。
例如，一些城市的人行天桥和高架桥采用了这种结构形式，不仅满足了交通功能的需求，还与城市景观相融合。
然而，体外预应力混凝土桥梁在设计和施工过程中也面临着一些挑战。
在设计方面，需要精确计算预应力筋的数量、布置位置以及张拉力等参数，以确保桥梁在使用过程中的安全性和稳定性。
同时，还需要考虑预应力损失的计算和控制，包括预应力筋与管道之间的摩擦损失、锚具变形损失等。
施工过程中的质量控制也是至关重要的。
体外预应力工艺
体外预应力工艺在现代建筑和桥梁工程中，体外预应力工艺正发挥着越来越重要的作用。
这一工艺凭借其独特的优势，为结构的安全性、耐久性和经济性提供了有力的保障。
体外预应力，简单来说，就是将预应力筋布置在混凝土构件的外部，并通过锚具和转向块等装置对构件施加预应力。
与传统的体内预应力相比，体外预应力有着诸多不同之处。
首先，体外预应力筋的布置更加灵活。
它可以根据结构的受力特点和需求，在不同的位置进行布置，从而更有效地提高结构的承载能力和抗裂性能。
例如，在桥梁工程中，对于大跨度的梁体，体外预应力筋可以沿着梁的底部和顶部布置，以增强梁的抗弯能力；对于桥墩等受压构件，预应力筋则可以环绕布置，提高其抗压承载能力。
其次，体外预应力筋易于检查和维护。
由于其位于构件外部，通过肉眼观察或者借助简单的检测设备，就能及时发现预应力筋的损伤、锈蚀等问题，并进行修复或更换。
这对于确保结构的长期安全性和可靠性至关重要。
相比之下，体内预应力筋一旦出现问题，往往需要对结构进行大规模的拆除和修复，不仅成本高昂，而且施工难度大。
再者，体外预应力施工相对较为简便。
在施工过程中，不需要在混凝土浇筑前预先布置预应力筋，而是在结构成型后再进行安装和张拉。
这不仅减少了施工过程中的干扰，而且能够更好地控制预应力的施加效果。
体外预应力工艺的应用范围十分广泛。
在桥梁工程中，它被广泛应用于新建桥梁的设计和既有桥梁的加固改造。
对于新建桥梁，体外预应力可以有效地减小梁体的截面尺寸，减轻结构自重，降低工程造价；对于既有桥梁，通过施加体外预应力，可以提高桥梁的承载能力，延长其使用寿命。
在建筑结构中，体外预应力也有着出色的表现。
例如，在大跨度的屋盖结构中，采用体外预应力可以实现更大的跨度和更轻盈的结构形式；在高层建筑中，体外预应力可以用于加强混凝土柱和剪力墙的抗震性能。
然而，体外预应力工艺也并非完美无缺。
其预应力损失相对较大，这是由于体外预应力筋与周围环境的接触面积较大，容易受到温度变化、混凝土收缩徐变等因素的影响。
体外预应力混凝土桥梁
体外预应力混凝土桥梁在现代桥梁工程中，体外预应力混凝土桥梁作为一种重要的结构形式，凭借其独特的优势，在交通基础设施建设中发挥着日益重要的作用。
体外预应力技术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。
这种技术与传统的体内预应力技术相比，具有许多显著的优点。
首先，体外预应力筋易于检查和维护。
由于预应力筋位于结构外部，工作人员可以直接观察到其状态，及时发现可能存在的损伤或腐蚀，便于进行维修和更换，从而有效延长桥梁的使用寿命。
相比之下，体内预应力筋被包裹在混凝土内部，一旦出现问题，检测和修复难度较大。
其次，体外预应力筋的布置更加灵活。
可以根据桥梁的受力特点和设计要求，灵活调整预应力筋的数量、位置和形状，从而更好地满足结构的受力需求。
这使得桥梁设计更加优化，提高了结构的承载能力和使用性能。
再者，体外预应力施工相对简便。
在施工过程中，不需要在混凝土内部预留管道，减少了施工工序，降低了施工难度和成本。
同时，也降低了由于管道压浆不密实等问题导致的预应力损失。
体外预应力混凝土桥梁在受力性能方面也表现出色。
通过合理布置预应力筋，可以有效地控制混凝土裂缝的开展，提高结构的抗裂性能。
在正常使用阶段，能够减小结构的挠度，增加桥梁的刚度，提高行车的舒适性和安全性。
在承载能力极限状态下，能够充分发挥材料的性能，提高结构的承载能力，保障桥梁的安全可靠。
然而，体外预应力混凝土桥梁也并非完美无缺。
其中一个较为突出的问题是体外预应力筋的防护要求较高。
由于暴露在外界环境中，容易受到温度变化、湿度、化学腐蚀等因素的影响，因此需要采取有效的防护措施，如采用高质量的防护涂层、设置防雨罩等。
另外，体外预应力筋与混凝土之间的协同工作性能相对较差。
在受力过程中，体外预应力筋与混凝土之间的变形协调不如体内预应力筋紧密，可能会导致预应力损失的增加。
为了减小这种影响，需要在设计和施工中采取相应的措施，如合理设置转向块、加强锚固区的构造等。
预应力混凝土结构的基本概念及材料—预应力混凝土结构的三种概念
(—AF + —MI—c)
My —I—
(—AF -+ —MI—y)
A—F
—MI—c
(—AF - —MI—c)
预应力钢筋的重心与梁的重心重合时截面的应力分布
1. 第一种概念
a）
截面重心线
e cc
偏心预应力钢筋
b）
c）
d）
e）
(—AF -—FI—ec +—MI—c)
—FI—ey
—M—I y
(—AF -+—FI—ey +-—M— I y )
b）的内部抵抗力矩 a）钢筋混凝土梁的隔离体 b）预应力混凝土梁的隔离体
2. 第二种概念
根据两者的相似性，可以将预应力钢筋与普 通钢筋作等强代换，减少用钢量，这在很多情况 下是经济可行的。
该种概念是预应力混凝土的强度理论， 表明预应力可充分发挥高强钢材和高强混 凝土，但却不能超越材料自身强度的界限。
—AF
—FI—ec
—M—I c
(—AF + —FI—ec - —MI—c)
预应力钢筋偏离混凝土截面的重心时截面应力分布
1. 第一种概念
这种概念将预应力钢筋的作用看成是改变 混凝土性能的一种手段。通过施加预应力将混 凝土作为弹性材料，采用材料力学公式及叠加 原理计算混凝土的应力、应变和挠度、上拱， 计算十分方便。
a)
b)
具有弯折形预应力筋的预应力梁
3. 第三种概念
该种概念的作用将预加应力看成是 改善使用荷载作用下结构工作性能的有 效手段，指出了预加应力效应和荷载效 应之间的相互关系，为分析、设计复杂 的预应力结构提供简捷的方法。
《钢筋混凝土结构》
预应力混凝土结构
预应力混凝土结构的 三种概念
预应力混凝土热处理钢筋
预应力混凝土热处理钢筋预应力混凝土热处理钢筋是一种常用的钢筋处理方式，它可以提高钢筋的强度和耐久性，从而增强混凝土结构的承载能力和抗震性能。
本文将从预应力混凝土的基本概念、热处理钢筋的原理和方法、热处理钢筋的优缺点等方面进行探讨。
一、预应力混凝土的基本概念预应力混凝土是指在混凝土浇筑前，通过施加预先设计好的拉应力或压应力，使混凝土在荷载作用下产生一定的预应力，从而提高混凝土的承载能力和抗裂性能。
预应力混凝土结构一般由混凝土构件、预应力钢筋和锚固系统三部分组成。
其中，预应力钢筋是承担预应力荷载的主要构件，其质量和性能直接影响到整个结构的安全性和可靠性。
二、热处理钢筋的原理和方法热处理钢筋是指将普通钢筋在高温下进行加热处理，使其发生相变，从而提高其强度和耐久性。
热处理钢筋的原理是通过改变钢筋的组织结构，使其达到更高的强度和硬度。
热处理钢筋的方法主要有两种，即正火和回火。
正火是指将钢筋加热到一定温度，保温一段时间后，迅速冷却至室温。
正火可以使钢筋的晶粒细化，晶界清晰，从而提高其强度和硬度。
回火是指将正火后的钢筋再次加热到一定温度，保温一段时间后，缓慢冷却至室温。
回火可以消除正火过程中产生的残余应力，从而提高钢筋的韧性和耐久性。
三、热处理钢筋的优缺点热处理钢筋具有以下优点：1.提高钢筋的强度和硬度，从而增强混凝土结构的承载能力和抗震性能；2.改善钢筋的耐久性，延长其使用寿命；3.提高钢筋的抗拉强度和抗弯强度，减小混凝土结构的变形和裂缝。
但是，热处理钢筋也存在一些缺点：1.热处理过程需要消耗大量的能源，造成能源浪费和环境污染；2.热处理过程容易产生残余应力，导致钢筋的韧性和耐久性下降；3.热处理过程需要严格控制温度和时间，否则容易导致钢筋的质量不稳定。
四、结论预应力混凝土热处理钢筋是一种有效的提高混凝土结构承载能力和抗震性能的方法。
热处理钢筋可以提高钢筋的强度和耐久性，但也存在一些缺点。
因此，在实际工程中，需要根据具体情况选择合适的钢筋处理方式，以确保混凝土结构的安全性和可靠性。
体外预应力工艺
体外预应力工艺在现代建筑和桥梁工程中，体外预应力工艺作为一种先进且高效的技术，正发挥着日益重要的作用。
它不仅能够显著提高结构的承载能力和耐久性，还为工程设计和施工带来了更多的灵活性和创新性。
体外预应力，简单来说，就是将预应力筋布置在混凝土构件的外部，通过锚具和转向装置对构件施加预应力。
与传统的体内预应力技术相比，体外预应力具有许多独特的优点。
首先，体外预应力筋易于检查和更换。
在结构的使用过程中，如果发现预应力筋出现了损伤或性能下降，可以相对方便地进行检测和修复，甚至直接更换，从而有效地延长结构的使用寿命。
这对于一些重要的基础设施，如桥梁等，具有极其重要的意义。
其次，它能够更好地适应结构的变形。
当结构在荷载作用下产生变形时，体外预应力筋可以根据变形情况自由地调整其应力分布，从而更好地发挥其增强作用。
再者，体外预应力施工相对较为简便。
由于预应力筋布置在构件外部，施工过程中不需要在混凝土内部预留管道，减少了施工的复杂性和难度，同时也降低了施工成本。
体外预应力工艺的关键组成部分包括预应力筋、锚具、转向装置和防护系统。
预应力筋是体外预应力体系中的核心受力元件，通常采用高强度钢丝、钢绞线或预应力钢棒等材料。
这些材料具有高强度、低松弛等优良性能，能够承受较大的拉力并长期保持稳定的预应力水平。
锚具则用于将预应力筋固定在混凝土构件上，并传递预应力。
常见的锚具类型有夹片式锚具、支承式锚具和锥塞式锚具等。
锚具的性能直接关系到预应力的施加效果和结构的安全性，因此必须具备足够的锚固能力和可靠性。
转向装置用于改变预应力筋的方向，使预应力能够有效地作用于结构的不同部位。
转向装置的设计和施工需要充分考虑预应力筋的摩擦损失和局部应力集中等问题，以确保预应力的有效传递和结构的受力性能。
防护系统则用于保护体外预应力筋免受外界环境的侵蚀和损伤。
常见的防护措施包括涂覆防腐油脂、包裹护套以及设置密封装置等，以确保预应力筋在长期使用过程中保持良好的性能。
体外预应力加固法
体外预应力加固法一、体外预应力加固法基本概念钢筋混凝土梁式桥通常包括简支梁(T型梁、少筋微弯板组合梁、π形梁及板梁等)、悬臂梁和连续梁等。
当其存在结构缺陷，尤其是承载力不足或需要提高荷载等级，即需要对桥梁主要受力结构进行加固时，可在梁体外部(梁底与梁两侧)设置钢筋或钢丝束，并施加预应力，以改善桥梁的受力状况，达到提高桥梁承载能力的目的。
体外预应力是针对体内预应力而言的，即把预应力筋布置在主体结构之外。
当体外预应力索应用于混凝土结构时就被称为体外预应力混凝土结构。
体外预应力技术用于桥梁加固称为体外预应力加固。
从力学特征上说，体外预应力索与周围结构主体在同一截面上的变形是不协调的。
体外预应力索加固结构的实质，是以粗钢筋、钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以预加力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力，从而达到改善旧桥使用性能并提高其极限承载能力的目的。
体外预应力加固法具有加固、卸荷、改变结构内力的三重效果，适用于中小跨径的梁式桥；对于较大跨径的桥梁，采用本方法加固时，宜同时配合其他加固方法进行综合加固，以达到较好的加固效果。
工程实践表明，用体外预应力索加固桥梁具有如下优点:（1）能够较大幅度地提高旧桥承载能力。
加固后所能达到的荷载等级与原桥设计标准及安全储备有关，一般情况下可将原桥承载力提高30%--40%。
（2）体外预应力索加固技术所需设备简单，人力投入少，施工工期短，经济效益明显。
（3）在加固过程中，可以实现不中断交通或短时限制交通。
（4）对原桥损伤较小，可以做到不影响桥下净空，且不增加路面高程。
常用的体外预应力加固技术包括体外预应力钢丝束加固法和下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法。
（5）体外预应力加固法与梁底增焊（或粘贴）钢筋（或钢板）的加固方法相比，不需清凿混凝土保护层，且损伤梁体程度小，加固时不影响或少影响交通，能恢复或提高桥梁的荷载等级，经济效果较明显。
但对于梁体外的预应力筋和有关构件，应采取切实有效的防护措施，否则在温度、腐蚀等外界条件作用下，容易造成预应力筋断裂，从而使加固工作失败。
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。
预应力混凝土结构
※卸载后的结构变形或裂缝可得到恢复：由于预应力的作用，使 用活荷载移去后，裂缝会闭合，结构变形也会得到复位。
※提高构件的疲劳承载力：预应力可降低钢筋的疲劳应力比，增 加钢筋的疲劳强度。
※提高受压构件的稳定性。
◆预应力混凝土结构的缺点是：需要增设施加预应力的设备，制 作技术要求较高，施工周期较长。
第二节 预应力混凝土概述
九江大桥
九江大桥主跨 160m，是目前 国内跨度最大的 预应力砼连续梁 桥
一、预应力混凝土的概念
1、概述
钢筋混凝土受拉与受弯等构件，由于混凝土抗拉强度 及极限拉应变值都很低，所以在使用荷载作用下，通常是 带裂缝工作的。因而对使用上不允许开裂的构件，不能充 分利用受拉钢筋的强度。为了要满足变形和裂缝控制的要 求，则需增大构件的截面尺寸和用钢量，这将导致自重过 大，使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构 成为不可能或很不经济。
有限或部分预应力混凝土介于全预应力混凝土和 钢筋混凝土之间，有很大的选择范围，设计者可根据 结构的功能要求和环境条件，选用不同的预应力值以 控制构件在使用条件下的变形和裂缝，并在破坏前具 有必要的延性，因而是当前预应力混凝土结构的一个 主要发展趋势。
二、 施加预应力的方法
施加预应力的方法分为两类——先张法和后张法
①全预应力混凝土
全预应力混全凝土是指在各种荷载组合下构件截面上均 不允许出现拉应力的预应力混凝土构件。大致相当于裂缝控 制等级为一级的构件。
②有限预应力混凝土
有限预应力混凝土是按在短期荷载作用下，容许混凝土 承受某一规定拉应力值，但在长期荷载作用下，混凝土不得 受拉的要求设计。相当于裂缝控制等级为二级的构件。
桥梁体外预应力施工技术
桥梁体外预应力施工技术桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其结构的稳定性和安全性至关重要。
体外预应力施工技术作为一种有效的桥梁加固和新建技术，在桥梁工程中得到了广泛的应用。
本文将对桥梁体外预应力施工技术进行详细的介绍，包括其原理、特点、施工流程以及质量控制要点等方面。
一、体外预应力施工技术的原理体外预应力是指在混凝土梁体外部设置预应力筋，并通过锚固装置和转向装置将预应力筋的张拉力传递到梁体内部，从而提高梁体的承载能力和抗裂性能。
体外预应力筋通常采用高强度钢绞线或钢丝束，其张拉力通过千斤顶施加，并由锚具锚固在梁体两端。
体外预应力施工技术的原理主要基于预应力的基本概念。
预应力是指在结构构件承受外荷载之前，预先对其施加一定的压力或拉力，以抵消或减小外荷载作用下产生的拉应力，从而提高结构构件的承载能力和抗裂性能。
在体外预应力施工中，预应力筋的张拉力通过转向装置和锚固装置传递到梁体内部，使梁体产生预压应力，从而提高梁体的抗弯和抗剪能力。
二、体外预应力施工技术的特点1、施工方便体外预应力施工不需要在梁体内部预留管道，施工过程相对简单，施工周期短。
同时，体外预应力筋的安装和张拉可以在桥梁建成后进行，便于对既有桥梁进行加固和改造。
2、调整灵活体外预应力筋的张拉力可以根据桥梁的实际受力情况进行调整，从而更好地满足桥梁的使用要求。
此外，如果体外预应力筋在使用过程中出现损坏或失效，也可以方便地进行更换和维修。
3、经济性好体外预应力施工技术可以有效地提高桥梁的承载能力和使用寿命，减少桥梁的维修和加固费用。
同时，由于施工过程相对简单，施工成本也相对较低。
4、对原结构影响小体外预应力施工不需要对原结构进行大规模的改动，对原结构的受力性能和外观影响较小。
三、体外预应力施工技术的施工流程1、预应力筋的制作和安装（1）预应力筋的制作体外预应力筋通常采用高强度钢绞线或钢丝束，其制作过程包括下料、编束和防腐处理等环节。
在制作过程中，应严格控制预应力筋的长度和质量，确保其符合设计要求。
体外预应力加固设计要点
体外预应力加固设计要点作者：郝文茜赵斌来源：《装饰装修天地》2017年第18期摘要：本文总结了体外预应力加固法的适用范围、一般规定、计算公式及构造要求，便于初次接触体外预应力加固的设计人员尽快掌握其设计要点。
关键词：体外预应力；适用范围一般规定；计算方法；构造要求1 适用范围1.1 体外预应力的基本概念体外预应力加固法是指采用预应力筋对建筑物的梁、板、柱进行加固的方法。
预应力筋可采用无粘结钢绞线、普通钢筋或型钢预应力撑杆等。
1.2 体外预应力的优势及缺点体外预应力加固法不仅具有施工简便的特点，而且可在基本不增加梁、板截面高度和不影响结构使用空间的条件下，提高梁、板的抗弯、抗剪承载力，改善其在使用阶段的性能。
传统的加固方法（粘贴碳纤维、粘贴钢板）提高构件的承载力不应超过 40%，当构件的承载力提高幅度较大时，一般只能采用增大截面法；但在抗震加固的情况下，增大截面法会带来构件刚度加大，地震作用相应加大的弊端。
但体外预应力加固法不会加大构件刚度，其地震作用也不会加大。
虽然体外预应力加固法具有诸多优点，但也有以下缺点：（1）体外预应力钢绞线张拉后，通过锚固端焊接在柱底部的钢抱箍上，钢绞线的预应力会对柱产生附加的偏心弯矩。
（2）预应力钢绞线、转向块、锚固端均需做好防腐、防火处理，由于钢绞线张拉力较大，若钢绞线由于腐蚀或火灾等原因突然断裂，极易对周围人群产生较大的伤害。
（3）对施工质量要求较高，钢绞线的张拉、锚固端的封闭处理等均需施工人员有较高的施工素质，若没有达到设计要求，则加固效果难以保证。
（4）梁上部转向块、锚固端会高出楼板上皮，需采用混凝土叠合层遮盖。
1.3 适用范围及要求原构件截面偏小或需要增加其使用荷载；原构件需要改善其使用性能；原构件处于高应力、应变状态，且难以直接卸除其结构上的荷载。
体外预应力加固法不适用于素混凝土构件（包括纵向受力钢筋一侧配筋率小于 0.2%的构件）的加固。
—摘自《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2013）（以下简称《加固规范》）第 7.1.2条。
体外预应力混凝土的基本概念
体外预应力混凝土的基本概念体外预应力混凝土是一种特殊类型的混凝土，其强度和耐久性优异，主要通过预先施加拉应力的钢缆或钢棒，从而增加混凝土的强度和刚度。
这种混凝土在工程中被广泛应用，其主要优点包括：1. 高强度和刚度：体外预应力混凝土在预制时预设应力，因此比传统混凝土更加耐用。
这种混凝土不仅可以承受更大的荷载，而且可以更好地抵抗自然灾害，如地震和飓风。
2. 可控性强：预应力混凝土是在钢缆或钢棒的帮助下施加应力，因此可以根据需要控制应力和形状。
在预制过程中，可以对混凝土进行微调，以确保其具有最佳性能。
3. 可减少裂缝：由于预应力混凝土的强度更高，因此可以减少裂缝的产生。
这也意味着更可靠的结构和更长寿的建筑物。
4. 更快的施工：预应力混凝土的建造速度比传统混凝土更快。
在预制过程中，可以同时进行多个部分的工作，并在现场快速拼接。
预应力混凝土是通过在混凝土钢筋中施加拉应力来增加混凝土的强度和耐久性。
拉应力通过预张钢筋或缆绳的应力施加到混凝土上。
钢筋或钢绞线会在混凝土表面形成一个预应力，这当然会使混凝土吸收更多的应力。
此外，预应力混凝土的特色还包括挤压混凝土的使用。
挤压混凝土是一种高质量的、机器制造的、严格控制过程的混凝土。
预应力混凝土的预制更便于使用挤压混凝土，因为可以更好地控制混凝土的强度和形状。
预应力混凝土的施工也具有一定的难度，需要施工人员掌握正确的施工方法。
在混凝土浇筑后，立即施加拉应力。
拉应力的应用必须具有适当的方向和大小，以确保混凝土的正确形状和受力能力。
预应力混凝土具有高强度、高刚度、耐久性和可控性强等优点。
虽然施工困难，但对大型工程的使用非常必要。
在掌握了正确的施工方法后，预应力混凝土可以提供高性能、可靠和安全的结构，为未来的建筑工程提供了快捷和可持续的解决方案。
预应力混凝土的三种概念
预应力混凝土的三种概念
预应力混凝土是指在混凝土结构中，通过施加预先设定的拉力或压力，使混凝土在使用过程中能够充分发挥其最佳受力性能的一种建筑材料。
其主要有三种概念：
1. 预应力：预应力是指在混凝土施工前，通过施加预先设定的拉力或压力，将混凝土中的部分应力提前产生的过程。
预应力可以通过拉拔钢束、压紧筋等方式施加，目的是为了提高混凝土的承载能力和抗裂性能。
2. 后张预应力：后张预应力是指在混凝土完全凝结固化后，通过施加额外的拉力使混凝土承受更大的预应力，以增强其受力性能。
后张预应力通常使用专门的设备和工艺进行施加，适用于大跨度或需要更高预应力的结构。
3. 预应力混凝土结构：预应力混凝土结构是指利用预应力技术构建的混凝土结构。
预应力混凝土结构通常具有较高的荷载承载能力、较好的抗裂性能和耐久性，常用于桥梁、建筑物、水利工程等重要工程项目中。
这种结构类型在工程中可以通过减少混凝土的横截面积、增加混凝土使用强度和使用预应力钢筋等方式来实现节约材料和提高工程性能的目的。
预应力混凝土的基本概念
预应力混凝土的应用
预应力混凝土结构成功使用的历史，至今不到100年，但由于它具有许多优点， 广泛地用于桥梁 房屋建设 水工结构 轨枕 电杆 压力管道 储存罐 水塔 岩土工程 能源工程 海洋工程等，尤其是在大跨径或重荷载结构，以及不允许开裂的结构 中应用更为普遍。 预应力混凝土结构在我国桥梁建设中引用也得到了迅速发展。预应力混凝土空 心板 槽型梁 T型梁等早已被普遍应用。 随着我国高速铁路的建设，也基本都采用了预应力结构，如郑西—西安的客运 专线采用32m预应力简支箱梁作为本铁路线路的标准跨径梁。
预应力混凝土的优点提高了构建的抗裂度和刚度可以节省材料和减轻结构的自重可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力结构安全质量可靠提高了构建的耐疲劳性能预应力混凝土的缺点施工工艺比较复杂对施工过程的监控和施工质量要求比较高因而需要配备一支技术较熟练的专业对伍
预应力混凝土的基本概念
普通混凝图结构特点
混凝土是一种抗压强度高，抗拉强度低的材料，它的抗拉强度不仅很低，只有 抗压强度的1/18~1/9，而且还很不可靠，它的抗拉变形能力也很小，每米仅能 伸长0.10~0.15mm,在伸长就要出现裂缝，如果要其不开裂，则钢筋的拉力只能 达到20~30MPa；即使允许开裂，为保证构件的耐久性，需将裂缝宽度限制在 0.15~0.20mm以内，此时钢筋拉应力也只能达到150~250MPa。 预应力混凝土结构就是克服钢筋混凝土结构的缺点，经人们长期实践而 创造出来的一种具有广泛发展潜力，性能优良的结构。
预应力混凝土的基本原理
预应力是预加应力的简称，其基本原理在很早以前就被聪明的人类所运用。 木桶就是预加应力抵抗压应力的一个典型的例子。
所谓预应力混凝土，就是能将使用荷载产生的应力抵 消到一个合适程度的混凝土。
预应力混凝土结构的基本概念及其材料
预应力混凝土结构的基本概念及其材料前言预应力混凝土结构是一种常见的建筑结构形式，它以钢筋或钢缆为预应力材料，通过预应力作用将混凝土构件产生压力，增大了抗弯能力和承载能力。
本文将介绍预应力混凝土结构的基本概念和常见的材料。
预应力混凝土结构的基本概念预应力混凝土结构是指采用预应力技术将混凝土构件在施工过程中施加与自重相抵消的预应力，以提高混凝土的各项力学性能。
预应力混凝土构件由混凝土和预应力钢条或钢缆构成。
一般情况下，在混凝土浇筑前，预先在混凝土构件中设置钢筋或钢缆，并通过张紧等方式预先施加预应力，这种预先施加的钢筋或钢缆即预应力材料。
预应力混凝土结构与普通混凝土结构相比，具有更优秀的抗弯承载能力、变形性能、耐久性能以及更好的抗震性能。
预应力材料预应力钢筋预应力钢筋是一种高强度钢材，其强度等级一般为1870MPa、1770MPa、1570MPa、1270MPa等。
预应力钢筋的主要作用是在混凝土结构中施加张力，通过预应力的作用进行混凝土结构的强化。
预应力钢筋一般采用直径为12mm、16mm、20mm、25mm、32mm等规格。
预应力钢缆预应力钢缆是一种高强度预应力材料，它是由许多根小细钢束扭绞成为一束，然后分别涂上脱脂剂、涂层和防锈剂。
预应力钢缆的结构比预应力钢筋更为复杂。
预应力钢缆的强度等级一般为1860MPa、1770MPa、1570MPa、1370MPa等。
预应力钢缆一般采用直径为5mm、7mm、9mm、12mm等规格。
预应力混凝土结构的优点预应力混凝土结构相比于普通混凝土结构，具有许多优点：1.抗弯承载能力更强，能够承受更大的荷载；2.变形性能更好，大幅度降低了混凝土结构的裂缝产生；3.耐久性能更高，延长了混凝土结构使用寿命；4.抗震能力更强，能够有效地减少地震对建筑物的破坏。
预应力混凝土结构是一种具有高强度、高韧性、高耐久性和高抗震性的新型建筑结构形式，预应力钢筋和预应力钢缆是其主要的预应力材料。
预应力 混凝土结构的基本概念及材料
缺点：
1．工艺较复杂，对施工质量要求高,需要配备 技术较熟练的专业队伍; 2．需要有一定的专门设备; 3．预应力反拱度不易控制;
4.预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨 径小、构件数量少的工程，成本较高。
子学习情境二 预应力混凝土结构的材料
一、混凝土 混凝土强度等级不应低于C40，高强混凝土 。 预应力钢筋混凝土结构构件对混凝上的要求比
四、语言区角活动中教师指导策略 （一）在观察的基础上解读并指导幼儿语言行为 （1）观察幼儿接触所投放材料的频率和活动方 式 （2）观察幼儿的兴趣 （3）观察幼儿活动参与情况 （二）有效介入幼儿语言区角活动 （1）以教师的身份自然介入 （2）以“游戏者”的身份自然介入游戏 （三）教师应成为幼儿语言的“全预应力混凝土 ：沿预应力方向的正截面不出
1 现拉应力，即
部分预应力混凝土 ：沿预应力方向的正截面出
现拉应力或出现不超过规定
宽度的裂缝，即 1 0
钢筋混凝土
：不施加预应力的混凝土结构，
即 0
部分预应力混凝土构件分为以下两类：
Ａ类：构件控制截面混凝土的拉应力，不超过规定 的限值。
二、有粘结预应力与无粘结预应力混凝土结构
1、有粘结预应力混凝土结构 按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后次序分
为： 先张法
后张法
（1）先张法预应力混凝土结构
（一）先张法：
a、定义： 先张拉钢筋，后浇筑混凝土，靠粘结力传力。 b、适用范围 直线配筋的中小型构件 c、所需设备：
千斤顶、台座 d、施工工序
③预应力钢材要有足够的塑性和良好的加工性 能。
④应力松弛损失要低。
（2）常用预应力钢筋的种类
预应力钢筋通常采用；高强钢丝，钢绞线，精 轧螺纹钢筋。
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体外预应力混凝土的基本概念
第六章 体外预应力混凝土
体外预应力索的锚固体系与上述的体外预应力索的系统密切相 关，一般可以分成可更换和不可更换两大类。若采用不可更换 体的外预应力索的锚具，则钢索将不更换、不调整，一般应用 于体外预应力索与混凝土结构有离散粘结的桥梁结构。可以更 换的体外预应力锚固系统必须保证锚具与混凝土结构之间相互 隔断，对于体外预应力混凝土结构而言，关键在于锚固位置及 转向结构处。
第六章 体外预应力混凝土
第六章 体外预应力混凝土
体外预应力结构与体内预应力结构最本质的区别，便是体外预 应力结构的预应力索布置在主体结构之外。从力学特征上来 说，体外预应力索与周围主体结构在同一截面上的变形是不协 调的。当体外预应力索应用于混凝土结构时，称为体外预应力 混凝土结构；而当体外预应力索应用于钢结构时，则称为预应 力钢结构。
体外预应力混凝土的基本概念
体外预应力混凝土的基本概念
第六章 体外预应力混凝土
无粘结预应力混凝土结构与体外预应力混凝土结构的异同
从施工方法来看，体外预应力混凝土结构又可以分为整体施工 与节段施工两大类。其中，节段施工的体外预应力混凝土结构 的力学性能较为特殊，与整体施工的无粘结预应力混凝土结构 是不同的。
体外预应力混凝土的基本概念
体外预应力混凝土的基本概念
第六章 体外预应力混凝土
体外预应力索管道的灌浆材料分为刚性灌浆材料和非刚性灌浆 材料。刚性灌浆材料通常是指水泥，非刚性灌浆材料主要是指 油脂和石蜡。水泥灌浆是最简单和最常用的，它可以适用于与 结构有离散粘结的体外预应力结构，也适用于与结构完全无粘 结的体外预应力结构。而油脂和石蜡通常用在由普通钢绞线和 钢制管道组成的预应力系统中，以达到钢索与结构无粘结的目 的。
体外预应力混凝土的基本概念
第六章 体外预应力混凝土
体外预应力混凝土结构特别是钢索可以更换的体外预应力结 构，结构对锚具有巨大的依赖性。所以体外预应力锚具组件本 身必须提供比一般体内预应力锚具高得多的可靠性和安全性。 传统的体内预应力混凝土结构在张拉后不久必须在预应力筋孔 道中压注水泥浆，可以说，只要在灌浆前较短暂的时间里预加 力是可靠的，那么在灌浆后则可以认为是完全可靠的。
体外预应力混凝土的基本概念
第六章 体外预应力混凝土
体外预应力混凝土结构的基本组成部分包括以下内容： （1）体外预应力索、管道和灌浆材料 （2）体外预应力索的锚固系统 （3）体外预应力索的转向装置 （4）体外预 体外预应力混凝土
体外预应力混凝土结构所采用预应力索一般为钢绞线组成， 包括与体内预应力混凝土结构完全相同的普通钢绞线以及镀 锌钢绞线或外表涂层和外包PE防护的单根无粘结钢绞线。体 外预应力索的管道主要起防腐作用，它通常有两种形式：一 是全部采用钢管道；二是采用钢管与高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，简称HDPE）管道相结合的方式，即 除在锚固段及转向弯曲段采用钢管外，在其它直线段均采用 HDPE管道。
第六章 体外预应力混凝土
从本质上看，整体施工的体外预应力混凝土结构与无粘结预应 力混凝土结构是基本相同的，两者的差别完全在构造上。体外 预应力混凝土结构中的预应力索基本上是折线型的，直线与直 线之间由偏转装置转向，钢索管道在偏转位置处一般采用圆弧 线。就预应力混凝土梁而言，体内无粘结预应力筋与体外预应 力索可以布置成完全一样的形式，但有以下的区别： （1）体外预应力索通常布置在箱梁底板之上，故预应力索的 偏心距比体内无粘结预应力筋的偏心距小。 （2）在结构受力变形后，由于体外预应力索与周围混凝土体 是脱离的，故钢索不随梁体一起变形，这点与体内无粘结预应 力混凝土结构是不同的，钢索与梁体的相对变形同转向装置设 置有关 。