土木工程施工(预应力及预应力钢结构).docx

文档介绍：预应力及预应力刚结构
摘要：预应力结构是近十余年来快速发展和应用的一种新型大跨空间结构形式。 结构由刚度较大的抗弯构件，通常为粱。高强度的弦，通常为索。以及连接两者 的撑杆组成；通过对柔性构件施加拉力，使相互连接的构件成为具有整体刚度的 预应力及预应力刚结构
摘要：预应力结构是近十余年来快速发展和应用的一种新型大跨空间结构形式。 结构由刚度较大的抗弯构件，通常为粱。高强度的弦，通常为索。以及连接两者 的撑杆组成；通过对柔性构件施加拉力，使相互连接的构件成为具有整体刚度的 结构。
关键词：预应力结构，预应力混凝土，预应力工程应用，特点，发展现状；
那什么是预应力结构呢？预应力结构就是在结构承受外荷载之前，预先对其 在外荷载作用下的受拉区施加压应力，以改善结构的使用性能。预应力是改善构 建抗震性能的有效途径，同时也是使高强度钢筋合理使用的一种工艺方法。
预应力钢结构的主要特点：
1、 充分、反复地利用钢材弹性强度幅值，从而提高结构承载力。
非预应力结构承载从零应力开始达到材料设计强度f而终止受力，其承载力 为N1；而预应力结构承载始自于效应力f01,其承载为N2及N3,显然N3>N2>N1;
2、 改善结构受力状态，节省钢材。例如受弯构件中的部分弯矩可以施加预 应力转换为轴拉力，将弯矩峰值Mmax降低为M'max%26shy;，从而构件截面可 以缩小，降低用钢量。
3、 提高结构刚度及稳定性，改善结构的各种属性。
预应力结构产生的结构变形常与荷载下的变形反向，因而结构刚度得以提 高。由于布索而改变结构边界条件，所以提高结构稳定性。预应力可以调整结构 循环应力特征而提高疲劳强度。由于降低结构自重而减小地震荷载，提高其抗震 性能等。
预应力混凝土结构的主要特点：
优点：
1、提高构件的抗裂度和刚度；
2、增加了结构及构件的耐久性；
3、充分利用高强度材料（预拉）；
4、扩大了构件的应用范围（大跨、重载、承受反复荷载的结构）。
局限性：
施工工序多，对施工技术要求高；
需要专门的锚具和张拉设备以及预应力钢筋,费用比较高；
开裂荷载与破坏荷载比较接近，破坏前的延性相对较差。
从早期预应力吊车梁，撑杆梁的简单形式发展到目前张弦桁架、索穹顶、索 膜结构、玻璃幕墙等现代结构，预应力钢结构种类繁多，大致归纳为四类：
传统结构型：
在传统的钢结构体系上，布置索系施加预应力以改善赢利状态、降低自重及 成本。例如预应力桁架、网架、网壳等。例如天津宁河体育馆，攀枝花市体育馆 的网架、网壳屋盖等。目前候机楼、会展中心广泛采用的张弦桁架亦归入此类。 另一种是工程中应用已久的悬索结构，如北京工人体育馆，浙江人民体育馆。其 结构由承重索与稳定索两组索系组成，施加预应力的目的不是降低与调整内力， 而是提高与保证刚度。
吊挂结构型：
结构由竖向支撑物（立柱、门架、拱脚架），吊索及屋盖三部分组成。支撑 物高出屋面，于其顶部下垂钢索吊挂屋盖。对吊索施加预应力以调整屋盖内力， 减小挠度并形成屋盖结构的弹性支点。由于支撑物及吊索暴露于大气之中直指蓝 天，所以又称暴露结构。例如江西体育馆、北京朝阳体育馆、杭州黄龙体育场等。
整体张拉型：
属创新结构体系，跨度结构中摈弃了传统受弯构件，全部由受张索系及膜面 和受压撑杆组成。屋面结构极轻，设计构思新颖