文档介绍:摘要预应力混凝土空心板的使用在国外出现于世纪年代,目前已达到了一个相当高的水平。当前,我国由于随着经济的不断发展,高层建筑大量兴起,很多大型民用建筑如商场、写字楼、工业厂房等楼面都需要大跨、重载的楼板结构,因此传统的预制板由于适合跨度小、混凝土强度低等一些缺点,已无法满足不断发展的需要,如不改进原有预制构件的材料性能,将很快被淘汰,而且由于商品混凝土的飞速发展、混凝土泵送技术的推广及无粘结预应力技术的发展更加速了预制构件的萎缩。本文经过对现状的分析,设计了一系列后张法施工的大跨度高强预应力混凝土空心板,并且为了验证所设计板的结构性能,进行了榘宓脑褪匝椋饕9ぷ魅缦拢紫冉辛艘幌盗行滦偷暮笳欧ㄊ┕さ拇罂缍雀咔慷仍びα炷量招板的设计。A搜橹ねü呕杓蒲∪〉牟捎肅高强混凝土和高均匀延伸率低松弛高强钢绞线和高强钢丝的预应力空心板的结构性能,进行了三块不同跨度、不同配筋的预应力混凝土空心板的原型试验。岷显褪匝椴馐猿晒允匝榘宓慕峁剐阅芙辛巳娣治觥V饕Mü静载破坏试验量测试验板的极限承载能力、开裂情况、变形情况等。试验之后,经试验数据和理论分析综合得出结论,这种板不论其板型、配筋、承载力还是构件刚度等方面均优于我国的传统空心板,并且采用后张法施工,容易满足现场需要。本文所提出的设计方法和设计思路具有一定的实用意义,为高效预应力高强混凝土空心板在结构工程中的应用提供了充分的、可靠的科学研究依据,并为今后这方面进一步的研究提供了一定的经验。并且由于后张法大跨度高强度预应力混凝土空心板在工民建中尚无研究先例,因此,作者认为,本课题具有一定的开拓意义和推广应用价值。关键词:预应力混凝土空心板,后张法,结构性能,预应力损失,原型试验武汉理工大学硕士学位论文
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第一章绪论预应力混凝土结构的概念和基本原理预应力技术是一种古老的技术,木桶、锯子的使用就是预应力技术的很好运用。预应力混凝土结构构件一般是通过张拉预应力筋造成的回弹挤压,使混凝土截面受到某种量值与分布的内应力,以部分或全部抵消使用荷载应力;在被张拉的预应力筋中产生预拉力。因此,预应力是为了改善结构构件的裂缝和变形性能,在使用前预先旌加的永久性内应力,且钢材中的拉应力与混凝土中的压应力组成一个自平衡系统【縪早在世纪年代,人们即已开始了用张拉钢筋来改善钢筋混凝土梁裂缝性能的研究。,并获得专利;接着德国的工程师也获得了楼板在承荷之前用已施加预应力的钢筋来加强混凝土的专利。但这些早期的尝试都由于没有采用高强度材料而导致预应力损失过大而未能获得成功。直到年,法国著名工程师弗莱西奈认识到混凝土的收缩、徐变对预应力损失值的影响以及采用高强度钢材和高强度混凝土的必要性,从而得以在混凝土中建立足够的有效预应力永存预应力螅びαυ诨炷林械挠τ貌懦晌O质怠T谡馄诩洌びα的主要优点就是用永久的预应力来抵消恒载产生的应力并且防止在活载下出现裂缝,这样,混凝土结构就可以作为弹性材料进行应力分析。按照弗莱西奈的见解,施加预应力的目的是为了改变混凝土的性质,用混凝土预先承受的压应力来抵消预期承受的拉应力。混凝土既然不承受拉应力,当然也就不会出现裂缝。因此,“无拉应力”就成为预应力结构设计的基本准则。这种在一切荷载组合下混凝土均不得出现拉应力的预应力混凝土,后来被称为全预应力混凝土。在预应力混凝土刚出现时,被称为是一种新的与普通钢筋混凝土不同的材料,其可用于制作无拉应力和无裂缝的混凝土构件。在使用阶段的不变荷载和可变荷载作用下,预应力可用来抵消纵向拉应力。可是,在横向由于剪力、承压和锚固作用亦存在拉应力。当出现横向拉应力时,很少有预应力构件在所有方向均施加预应力,因此在预应力构件中还是有拉应力存在。再说在多数构件中也无需将纵向拉应力限制到零,这样做是不经济的。武汉理工大学硕士学位论文
的定义改为:“预应力混凝土是根据需要人为地引入某一数值的反向荷载,用以目前对预应力混凝土的概念有三种理解】:第一种理解——预加应力能使混凝土在使用状态下成为弹性材料。这一概第二种概念——预加应力能使高强钢材和混凝土共同工作并发挥两者的潜外力弯矩的力偶。混凝土构件中所采用高强钢筋要使其强度充分发挥,就必须因此,将预应力混凝土看成带有某些附加特点的普通钢筋混凝土是很实际的。推动采用预应力混凝土的主要优点是节约材料。预应力钢材的抗拉强度约为普通钢筋的四倍,但一般来说价格则不到普通钢筋的四倍。因此,预应力钢材是更经济的材料。而且高强钢材不能有效地用于普通钢筋混凝土中,因为钢材的大应变会引起过大的裂缝宽度。预张拉钢材可解决这个问题,其通过张拉操作消除过大的应变,允许使用高强