預應力混凝土應力分析
摘要：預應力結構在現(xiàn)代工程中應用越來越廣泛，控制預應力結構的應力損失，使預應力結構充分發(fā)揮節(jié)能、高效的特點，對促進預應力混凝土推廣，有著重要意義。本文主要分析預應力結構正常使用階段的計算，損失的簡化計算以及在受彎構件中采用有粘結預應力和無粘結預應力結合配筋的可行性研究。
Abstract: In modern engineering, the prestressed structure is widely applied to control the stress loss of prestressed structure, so that make prestressed structure fully can play the features of energy saving and efficient, which is of great significance to promote the promotion of prestressed concrete. This paper analyzes the calculation in the normal use of prestressed structure, simplified calculation of loss and the feasibility study of combining bonded prestress with unbonded prestress to reinforce in flexural members.
關鍵詞：預應力損失；簡化計算；受彎構件
Key words: prestress loss；simplified calculation；flexural members
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）17-0089-02
0引言
隨著經濟發(fā)展以及技術革新的突飛猛進，高層、超高層、大跨度建筑的迅速涌現(xiàn)，預應力混凝土結構因其承載能力高、截面高度小等優(yōu)點，在大跨結構和高層建筑中廣泛應用。同時預應力混凝土結構整體性強，延性性能好，使結構抗震性能得到明顯的改善，而被廣泛的應用于地震地區(qū)。因此在我國應用預應力混凝土結構具有非常重要的現(xiàn)實意義且具有非常廣闊的前景。由于施加預應力的形式不同造成了其工作性能不同，它們主要在施工工藝、預應力筋的力學性能、預應力結構在正常使用階段的計算和承載能力的計算，以及抗震性能等方面又有著諸多的不同，因此本文就無粘結和有粘結的預應力混凝土結構在使用狀態(tài)下的裂縫及剛度問題進行比較分析。
1正常使用階段計算
1.1 裂縫分析無粘結部分預應力混凝土與有粘結部分預應力混凝土相比，其區(qū)別就在于在無粘結部分預應力混凝土構件中，預應力筋與周圍混凝土不粘結，在荷載作用下，無粘結預應力筋與混凝土將產生相對滑移，因此，在構件的彎曲變形中，截面的整體變形將不符合平面協(xié)調（即不符合平截面假定）。無粘結預應力構件就相當于在普通鋼筋混凝土構件內增設一個預應力桿，而正由于預應力的存在，與普通鋼筋混凝土構件相比，其抗裂性能有顯著的提高。此外，無粘結部分預應力混凝土構件與有粘結部分預應力混凝土構件相比，由于無粘結預應力筋的存在將削弱構件截面，減小抵抗矩。因此，無粘結部分預應力混凝土構件的正常使用階段計算（裂縫計算）不能完全套用有粘結部分預應力混凝土或普通鋼筋混凝土的計算原理及公式，經過一系列的試驗研究及結果分析得到了無粘結部分預應力混凝土構件開裂的一些特點：①預應力筋的增加對推遲裂縫的出現(xiàn)有著重要影響，但一旦裂縫出現(xiàn)以后，預應力筋對裂縫分布的影響程度則不如非預應力筋的效果明顯；②在無粘結部分預應力混凝土構件中配置一定量的非預應力筋，可使裂縫寬度變窄，裂縫間距減小，且分布比較均勻，對裂縫的控制效果明顯。
1.2 裂縫計算
計算分析表明，簡化后的方法控制截面出計算誤差工程上是可以接受的。
3在受彎構件中采用有粘結預應力和無粘結預應力結合配筋的可行性
當前，在部分預應力混凝土中，有粘結部分預應力已在地震區(qū)逐步推廣應用，無粘結預應力在地震區(qū)主要用于多高層建筑分散配筋的樓蓋和屋蓋中，而對集中配筋的主要承重構件（如框架梁、轉換大梁等）中采用無粘結預應力一般持謹慎態(tài)度。造成這一現(xiàn)象的原因是無粘結預應力在結構壽命期間，保證結構安全的關鍵是錨具，且對連續(xù)的無粘結預應力混凝土構件而言，若預應力筋某跨失效，必將導致其它跨預應力值和承載力大大降低，就有可能導致整個結構的連續(xù)坍塌。但是，不可否認的是，無粘結預應力具有施工方便、工序少、防腐性能好、摩擦損失小等優(yōu)點，很有實用價值。因此，當前實際工程中就有這樣一個問題：在地震區(qū)某些大跨重載部分能否采用有粘結預應力筋與無粘結預應力筋結合配筋，因為這樣既能滿足抗震要求，又能解決抗裂和撓度控制問題，同時又方便施工。
4結束語
預應力損失的控制在施工過程中較為常見，影響因素也較多，而且有些因素引起的預應力損失值還隨時間的增長和環(huán)境的變化而變化，不僅如此，這些因素還相互制約，相互影響，精確計算十分復雜和困難。在施工過程中應嚴格按照設計計算及施工規(guī)范進行，對于具體的構件應具體對待，多方考慮，才能更好的保證預應力構件的質量。同時這也具有重要的工程實踐價值。
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