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预应力结构的特点与施工工艺分类

发布日期:2017/5/18 14:25:37 来源:本站 | 热度:301℃

1 与非预应力结构相比,预应力结构具有如下的一些特点:

1.1 改善结构性能;通过对截面受拉区施加预压应力,可以均匀结构内力分布,降低截面应力峰值,使结构在使用荷载下不开裂或减小裂缝宽度,并由于预应力反拱而降低结构的变形,从而改善结构的使用性能,提高结构的耐久性。

1.2 减小构件截面高度,减轻自重;对于大跨度、承受重荷载的结构,预应力可以有效提高结构的跨高比限值。

1.3 充分利用高强钢材;在普通钢筋混凝土结构中,由于裂缝宽度和挠度的限制,高强钢材的强度不可能被充分利用。而在预应力混凝土结构中,通过对高强钢材预先施加较高的拉应力,可以使高强钢材在结构破坏前能够达到其屈服强度或名义屈服强度。

1.4 具有良好的裂缝闭合性能与变形恢复性能;当作用在结构上的活载部分或全部卸载时,预应力混凝土结构具有良好的裂缝闭合性能与变形恢复性能,从而提高了截面刚度,进一步改善结构的耐久性。

1.5 提高抗剪承载力;由于预压应力延缓了截面斜裂缝的产生,增加了截面剪压区面积,从而提高了构件的抗剪承载力。另一方面,预应力混凝土梁的腹板宽度也可以做得薄些,以进一步减轻自重。

1.6 提高抗疲劳强度;预压应力可以有效降低钢筋的应力循环幅度,增加疲劳寿命。这对于以承受动力荷载为主的桥梁结构是很有利的。

1.7 具有良好的经济性;对适合采用预应力技术的混凝土结构来说,预应力混凝土结构比普通钢筋混凝土结构节省20%~40%的混凝土和30%~60%的纵筋钢材,而与钢结构相比,则可节省一半以上的造价。

1.8 预应力结构所用材料单价较高,相应的设计、施工等比较复杂,而且针对预应力结构的研究工作也有待进一步地深入与完善。

2 预应力混凝土,根据其施工工艺可分为先张法和后张法两种:

先张法指采用永久或临时台座在构件混凝土浇筑之前张拉预应力筋,待混凝土达到设计强度和龄期后,将施加在预应力筋上的拉力逐渐释放,在预应力筋回缩的过程中利用其与混凝土之间的粘结力,对混凝土施加预压应力。

后张法是指在构件混凝土的强度达到设计值后,利用预设在棍凝土构件内的孔道穿入预应力筋,以混凝土构件本身为支承张拉预应力筋,然后用特制锚具将预应力筋锚固形成永久预加力,较后在预应力筋孔道内压注水泥浆防锈,并使预应力筋和混凝土枯结成整体。

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