体外预应力

体外预应力

1、体外预应力筋与结构一般不直接接触而是通过锚具和转向块作用于结构上。体外预应力混凝土构件具有减少预应力的摩阻损失、减轻结构自重、提高了混凝土的质量和耐久性等优点。体外预应力加固的最大优点在于其受力特点属于主动受力，相当于在原构件的基础上施加一套与恒载和活载产生相反效应的等效外荷载，从根本上提高构件的承载能力，有效减少构件的变形，缩小裂缝；另外采用体外预应力筋加固，易于检查，便于更换，利于施工。

2、体外预应力加固可以较大幅度地提高混凝土梁的抗弯刚度，在正常使用极限状态下，可以显著减小梁的挠度，同时在加固预应力的有利作用下，梁的裂缝趋于减小甚至闭合，受拉钢筋应变大幅度减小，预应力筋应力增量增加，承担原梁钢筋的一部分应力。

3、体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体(防腐油脂或水泥浆体)、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力加固方法可分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固其中预应力拉杆加固主要用于受弯构件。

4、体外预应力施加后，梁体原预应力大小受到一定的影响，进而影响到梁体实际的应力分布。

5、体外预应力混凝土简支梁的体外索的极限应力取决于整个构件的变形,影响因素包括体内配筋、体外索的形状及转向块的设置等。体外索应力增量取决于体外预应力混凝土简支梁的整体变形。

6、体外预应力混凝土结构的优缺点：（1）因截面中只有体外预应力筋，截面的尺寸相应减小，尤其是腹板，从而减小了恒载；（2）体外预应力筋套管的布置、调整容易，并简化了所有的后张法的操作，从而大大缩短了施工时间，（3）体外预应力筋布置在混凝土截面的外侧，在使用期间容易检查和更换；（4）体外预应力筋仅在锚固区和转向块处与结构相连，摩阻损失明显减小，提高了预应力的效益，（5）由于体外预应力筋设在聚乙烯管当中，故能最好地防锈并易于检查质量。缺点：（1）体外预应力筋易遭火灾，并因为承受着振动要限制其自由长度（防止由于所得自身振动而导致的疲劳程度的增加）；（2）转向块和锚固区因承受着巨大的纵、横向力而特别笨重；（3）对于体外预应力筋，锚头失效则意味着

预应力的丧失，所以锚头应严防被腐蚀；（4）极限状态下体外预应力筋的抗弯能力小于体内有粘结筋，在开裂荷载和极限荷载的作用下，应力不能仅按最不利截面来估算；（5）体外预应力结构在极限状态下可能因延性不足而产生没有预兆的失效。（6）极限状态下预应力筋的利用效率较低。

7、预加力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力，从而改善结构构件的受力状况。

8、在腐蚀环境下，体外索腐蚀导致其力学性能发生变化，甚至发生应力腐蚀破坏和氢脆或疲劳腐蚀破坏；火灾环境下，钢筋力学性能劣化；动荷载作用下，体外索产生疲劳破坏。索的振动不仅引起索的疲劳破坏,还会引起锚具的破坏。

9、体外预应力筋长期处于高应力状态下，在特定的腐蚀环境中极易发生应力腐蚀，且在应力腐蚀的发生过程中经常伴随氢脆现象。（应力腐蚀是指金属结构在拉伸应力和腐蚀环境的共同作用下发生脆性断裂；氢脆是指氢原子扩散到裂缝尖端的金属内部，使这一区域的金属变脆，在拉应力共同作用下产生脆断）。疲劳腐蚀是指材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂，其造成的破坏比单纯的交变应力或单纯的腐蚀作用造成的破坏严重得多。

10、体外预应力与现有的各种加固方法比较，具有如下的优点：（1）加固与卸载合一，共同工作性能良好；（2）强度、刚度同时加固；（3）适用于超筋截面的加固；（4）对被加固构件的承载力提高幅度较大；（5）体外预应力加固法适应性好；（6）加固质量可靠；（7）摩擦损失相对较小；（8）便于施工；（9）应力比较均匀。

11、.对于体外预应力简支梁结构，在钢筋和混凝土屈服前，整个结构表现出了明显的非线性性质，直到混凝土逐渐开始拉裂和压碎，整个结构又表现出一定的线性性质，但这个过程比较短暂。随著荷载的进一步增加，钢筋进入了屈服状态，整个结构的位移一荷载曲线表现出了明显的线性性质，在荷载增量不大的情况下，位移迅速增加，结构很快就处于破坏状态。

12、体外预应力筋的初始应力对结构的极限承载能力及极限挠度没有显著的影响，所以，增加体外筋的初始应力对于最终的承载能力不会起到实质性作用。

.