摘要：預應(yīng)力混凝土技術(shù)是結(jié)構(gòu)工程中一項先進的、有潛力的、有發(fā)展前途的技術(shù)，該技術(shù)的發(fā)展,將推動工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展。預應(yīng)力混凝土不僅節(jié)約鋼材,更重要的是改善結(jié)構(gòu)的功能,滿足建設(shè)事業(yè)的需要。在大垮高層、特種結(jié)構(gòu)中，預應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能充分體現(xiàn)它的作用和優(yōu)越性。
　　一、 現(xiàn)代預應(yīng)力混凝土的優(yōu)越性
　　㈠抗裂性好，剛度大。由于對構(gòu)件施加預應(yīng)力，大大推遲了裂縫的出現(xiàn)，在使用荷載作用下，構(gòu)件可不出現(xiàn)裂縫，或使裂縫推遲出現(xiàn)，所以提高了構(gòu)件的剛度，增加了結(jié)構(gòu)的耐久性。
　　㈡節(jié)省材料，減小自重。其結(jié)構(gòu)由于必須采用高強度材料，因此可減少鋼筋用量和構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材和混凝土，降低結(jié)構(gòu)自重，對大跨度和重荷載結(jié)構(gòu)有著明顯的優(yōu)越性。
　　㈢提高構(gòu)件的抗剪能力。試驗表明，縱向預應(yīng)力鋼筋起著錨栓的作用，阻礙著構(gòu)件斜裂縫的出現(xiàn)與開展，又由于預應(yīng)力混凝土梁的曲線鋼筋（束）合力的豎向分力將部分地抵消剪力。
　　㈣提高受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性。當受壓構(gòu)件長細比較大時，在受到一定的壓力后便容易被壓彎，以致喪失穩(wěn)定而破壞。如果對鋼筋混凝土柱施加預應(yīng)力，使縱向受力鋼筋張拉得很緊，不但預應(yīng)力鋼筋本身不容易壓彎，而且可以幫助周圍的混凝土提高抵抗壓彎的能力。
　　㈤提高構(gòu)件的耐疲勞性能。因為具有強大預應(yīng)力的鋼筋，在使用階段因加荷或卸荷所引起的應(yīng)力變化幅度相對較小，故此可提高抗疲勞強度，這對承受動荷載的結(jié)構(gòu)來說是很有利的。
　　二、現(xiàn)代預應(yīng)力混凝土技術(shù)的分類
　　㈠全預應(yīng)力混凝土
　　主要是指以施加的預壓應(yīng)力超過荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,混凝土不承受拉力當然也不會開裂,即保持全截面受壓的混凝土。
　　這種混凝土由于采用高強度鋼材與混凝土,可以大大節(jié)省材料用量,應(yīng)不出現(xiàn)拉應(yīng)力,不開裂,剛度大,抗疲勞性能好,在腐蝕性環(huán)境下可保護鋼材免受侵蝕,特別適宜于建造有防滲漏要求的水池等結(jié)構(gòu)。在恒載小、活載大且長期持續(xù)作用值較小的情況下,預壓區(qū)混凝土由于長期處于高壓應(yīng)力狀態(tài)會引起大的徐變,當預壓應(yīng)力過大時,還將在混凝土構(gòu)件中產(chǎn)生順著鋼筋縱向水平裂縫,有時尚需在預拉區(qū)設(shè)置預應(yīng)力筋,結(jié)構(gòu)延性差對抗震不利。
　　㈡部分預應(yīng)力混凝土
　　它主要是指所設(shè)計的構(gòu)件在荷載短期效應(yīng)組合下,受拉邊緣允許產(chǎn)生相當?shù)睦瓚?yīng)力或開裂的混凝土。這種預應(yīng)力混凝土能較好的控制反拱,可提高延性。由于部分預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中配了非預應(yīng)力鋼筋,提高了結(jié)構(gòu)的延性和反復荷載作用下結(jié)構(gòu)的能量消耗能力,對抗震結(jié)構(gòu)尤為有利,可合理的控制裂縫。根據(jù)結(jié)構(gòu)使用要求,在長期持續(xù)活荷載作用下既可以設(shè)計成開裂的,也可以按拉應(yīng)力為零設(shè)計成不開裂的。
　　㈢預應(yīng)力筋平衡荷載混凝土
　　預應(yīng)力筋平衡荷載混凝土主要是指把預應(yīng)力筋主要看作是用來平衡構(gòu)件上的荷載。預應(yīng)力筋做成與外荷載作用下彎矩圖相同形狀,預應(yīng)力筋引起的反向等效荷載恰好等于外荷載,梁將處于均勻受壓應(yīng)力狀態(tài),如軸心受壓構(gòu)件一樣處于平直狀態(tài)中。它還可以改善預應(yīng)力筋平衡荷載混凝土，可做成大跨度結(jié)構(gòu),增加使用面積，減小結(jié)構(gòu)高度,減輕結(jié)構(gòu)自重,從而減輕地震力影響等。
　　㈣無粘結(jié)部分預應(yīng)力混凝土
　　無粘結(jié)預應(yīng)力筋是指在鋼筋表面涂以潤滑防腐油脂,外包塑料管,施工時和普通鋼筋一樣,直接放入模板內(nèi)澆筑混凝土。當混凝土達到規(guī)定的設(shè)計強度后,可進行張拉。
　　優(yōu)點:1.不需要預留孔道或埋管、穿束、灌漿等多道工序,施工簡便。
　　2.摩擦損失小。
　　3.由于不受預埋管的約束,故布置鋼筋靈活,對多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)和樓板、屋蓋結(jié)構(gòu)最為適宜。
　　㈤高效預應(yīng)力混凝土
　　高效預應(yīng)力混凝土是采用高強預應(yīng)力鋼材、高強混凝土為特征的預應(yīng)力混凝土。這種預應(yīng)力混凝土節(jié)約效果明顯,結(jié)構(gòu)功能及質(zhì)量優(yōu)良。
　　三、 現(xiàn)代預應(yīng)力混凝土使用時的注意事項
　　㈠裂縫寬度控制
　　憑著口前關(guān)于裂縫寬度控制的知識,我們可以保證把在全部荷載作用下的裂縫寬度控制在0.1或0.2毫米以內(nèi)。并且,我們可以這樣來選擇預應(yīng)力度,使結(jié)構(gòu)物在恒載和大部分活載作用下裂縫由于壓應(yīng)力存在而閉合。
　　在偶而出現(xiàn)拉應(yīng)力的區(qū)域,可以在接近混疑土表面處加上少量粘結(jié)鋼筋來控制裂縫。更好的辦法是用5到8毫米的刻痕鋼絲按50到100毫米間距焊成鋼絲網(wǎng)。這樣的裂縫是有限的,Τ員為預應(yīng)力的作用使變形保持較小。
　　隨著對裂縫控釗了解的深人,我們就更深信這種用炸成鋼絲網(wǎng)或蔑的簡單方法提供的“表面鋼筋”將是今后盛行的趨勢。
　　只要將憫絲叫戎滾彎戍箍筋形式,這種加筋方法也可以用來抵抗平均剪切和扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的主拉應(yīng)力。在將來的簡Ω匕設(shè)計中,如果設(shè)置一定數(shù)最的戶種“喪7川徑筋”,就可以不再需要現(xiàn)有畏魔的剪切和扭轉(zhuǎn)鋼筋。
　　如果我們引入裂縫控制作為使用性能的控制標準,少Ζ4且根帳環(huán)境條件限制裂凝寬度。那么就可戶取消所有關(guān)干荷載作用下拉應(yīng)力的限制,因為莊略去了許多次應(yīng)力的前提下,這種限制只能是學究式的。
　　㈡徐變變形
　　預應(yīng)力混凝上結(jié)構(gòu)物良好的使用性能的第二個要求是避免龜大的徐變變形。那就是說我們應(yīng)該這樣來選擇預應(yīng)力度和梁體受拉翼緣的尺寸,即在恒載作用下的縱向壓應(yīng)力不要太高,或者是在拉、壓邊緣間的應(yīng)力幅度不要過大。這些要求再次表明應(yīng)避免全預應(yīng)力。
　　對于不受氣候影響的房屋結(jié)構(gòu),只要在全部恒載,甚至80%的恒載時沒有拉應(yīng)力就足夠了。這種情況下預應(yīng)力的日的是減少開裂和根據(jù)使用要求限制撓度。
　　㈢預應(yīng)力的抗震設(shè)計
　　在材料方面要求，抗震等級為一級的框架梁混凝土強度等級不宜低于C30,一般梁板不應(yīng)低于C20,這顯然不含預應(yīng)力結(jié)構(gòu),因為不考慮抗震時采用鋼絞線的預應(yīng)力結(jié)構(gòu)要求不低于C40抗震規(guī)范指出縱向鋼筋宜選用Ⅱ、Ⅲ級變形鋼筋,至于高強預應(yīng)力鋼材則根本未涉及。
　　在鋼材配用方面要求，鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值之比不應(yīng)小于1.25。鋼筋的屈服強度實測值與強度標準值之比,對于一級抗震等級不應(yīng)大于1.25;對于二級抗震等級不應(yīng)大于1.4。
　　四、 結(jié)語

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