结构设计原理叶见曙预应力混凝土结构的基本概念及其材料教案课件.pptx
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1、会计学1结构设计原理叶见曙预应力混凝土结构结构设计原理叶见曙预应力混凝土结构的基本概念及其材料的基本概念及其材料木桶是用环向竹箍对桶壁预先施加环向压应力。当桶中盛水后,水压引起的拉应力小于预加压应力时,桶就不会漏水。从书架上取下一叠书,由于受到双手施加的压力,这一叠书就如同一横梁,可以承担全部书的重量。第1页/共42页2、预应力的工作原理 在混凝土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预压应力,以改善结构使用性能,这种结构形式称为预应力混凝土结构。NpNpPPNpNpPP拉压压压拉-压+拉-压+下面以简支梁为例,说明预应力混凝土结构的基本原理:或预应力的作用可部分或全部抵消外荷
2、载产生的拉力,从而提高构件的抗裂性。第2页/共42页(分解)应力叠加:NpNpPPNpNpPP拉消压压kcktkc+pt+-ptpca)kt+pc0+c)b)a)+-b)kt+pc=0c)kt+pc0下缘:第3页/共42页抗拉性能,并且达到充分利用高强钢材性能的目的。12.1 概述预应力砼结构基本原理第4页/共42页a.节省材料,减轻自重,增加跨越能力。b.提高构件的抗裂性、增加截面刚度。c.可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。d.预加力还可以作为结构构件的连接手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。12.1 概述预应力砼结构优点第5页/共42页a.a.预应力损失:预应力损失:最主要的问
3、题是在使用阶段如何保持有效预应力不至于降低到最小。b.b.技术要求高:技术要求高:需要有一定的专门设备和配备一支技术熟练的专业队伍。c.预应力反拱度不易控制。12.1 概述预应力砼结构缺点第6页/共42页1.大跨度结构(大跨度桥梁);2.特种结构(防漏、防渗和压力容器);3.对构件的刚度和变形控制要求较高的结构构件。4.除在桥梁工程采用外,路基边坡治理、库岸斜坡治理中也广泛应用(如预应力锚杆、预应力锚索)12.1 概述预应力砼结构应用第7页/共42页公路桥规将预应力度()定义为由预加应力大小确定的消压弯矩MO与外荷载产生的弯矩M的比值,即=M0/Ms式中:预应力度;M0消压弯矩。构件抗裂边缘预
4、压应力抵消到零时的弯矩。Ms按作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩。12.1 概述预应力度第8页/共42页1.全预应力混凝土:沿预应力方向的正截面不出现拉应力,即2.部分预应力混凝土:沿预应力方向的正截面出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝,即对拉应力加以限制时,为A类构件类构件(拉而不裂);拉应力超过限值或出现不超过限定的裂缝宽度时,为B类类构件构件(裂而有限)3.钢筋混凝土:不施加预应力的混凝土结构,即101012.1 概述预应力砼的分类第9页/共42页张拉钢筋并在座上固定浇注混凝土构件混凝土强度达设计强度的75%以上时剪断钢筋先张法先张法依靠粘结力来传递并保持预加应力依靠粘结力来传递并保
5、持预加应力 12.2 预应力张拉方法先张法第10页/共42页伸长张拉台座预应力筋混凝土压缩a)b)c)临时锚固pN压缩 图 12-2 先张法工艺流程示意图 a)预应力钢筋就位,准备张拉 b)张拉并锚固,浇筑构件混凝土 c)松锚,预应力钢筋回缩,制成预应力混凝土构件 第11页/共42页12.2 预应力张拉方法先张法第12页/共42页浇混凝土构件,并在构件中预留孔道在构件中预留孔道中穿钢筋并张拉锚固灌浆后张法后张法依靠工作锚具来传递和保持预加应力依靠工作锚具来传递和保持预加应力12.2 预应力张拉方法后张法第13页/共42页12.2 预应力张拉方法后张法第14页/共42页12.2 预应力张拉方法后
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