预应力混凝土.ppt

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1、第一章绪论唐兴荣工学博士、教授苏州科技学院土木工程学院二O一二年一月一、预应力混凝土结构发展1866年，美国工程师杰克逊（P.H.Jackson）首次提出预应力技术应用于混凝土结构（但由于低强预应力筋中的有效预应力损失几乎殆尽，使最初尝试不成功）预应力混凝土的现代发展归功于法国工程师弗莱西奈特（E.Freyssinet），1928年E.Freyssinet提出：预应力混凝土必须采用高强度钢材和高强度混凝土。1938年德国的霍友（E.Hoyer）研制成功依靠高强钢丝与混凝土间的粘结力传递预应力先张法1939年弗莱西奈特研制成功弗氏锥形锚具；1940年

2、比利时的麦尼尔（G.Magnel）研制成功了麦式锲形锚具后张法第二次世界大战后，预应力结构在世界范围内得到蓬勃发展和广泛应用。1950年8月成立了国际预应力协会（中国土木工程学会于1980年参加国际预应力协会，成为会员组织）（FédérationInternationaledelaPrécontrainte，FIP）。我国预应力结构是在20世纪50年代，1954年铁道部科学研究院首次进行了预应力混凝土的试制。主要应用:工业建筑、桥梁和轨枕、电杆、水池等结构、构件现代预应力结构采用高效预应力混凝土（高强钢材和高强度混凝土）（近二三十年）已渗透到土木工

3、程的各个领域逐步扩大到居住建筑、大跨度和大空间公共建筑、高层建筑、高耸结构、地下结构、海洋结构、压力容器、大吨位囤船结构及跑道路面结构等领域二、预应力混凝土结构的特点（与非预应力混凝土结构相比）改善使用阶段的性能（图）（延缓受拉和受弯构件中出现裂缝并降低裂缝宽度；降低甚至消除使用荷载下的挠度）提高受剪承载力（纵向预应力可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成，提高其受剪承载力；曲线预应力筋承受剪力）改善卸载后的恢复能力（卸载后，预应力会使裂缝闭合，提高其弹性恢复力）提高耐疲劳强度（预应力作用降低钢筋中应力循环幅度）充分利用高强度钢材，减轻结构自重可调整结

4、构的内力（利用预应力筋对混凝土结构的作用平衡全部或部分外荷载）具有良好的经济性（比普通混凝土结构节约混凝土20%～30%、钢材30%～60%；比钢结构节省一半以上的造价）预应力结构所用材料单价较高，相应设计、施工等比较复杂，且预应力结构的研究工作也有待进一步深入研究（a）预压力作用下；（b）外荷载作用下；（c）预压力与外荷载共同作用下三、预应力结构基本形式1、房屋建筑预应力混凝土框架结构我国最早现浇预应力混凝土框架结构：上海色织四厂六层双跨框架结构（跨度20m，梁高1.64m）珠海拱北海关大楼：双向预应力混凝土框架结构（纵、横向均为18m，纵向7跨，

5、横向5跨）深圳车港工程为我国柱网尺寸最大的预应力框架结构，标准柱网16m25m，标准层平面尺寸159m103.5m，横向框架梁截面1200mm1200mm，纵向框架梁及次梁截面1000mm1000mm）预应力混凝土平板结构（无粘结预应力筋）广州国际大厦主楼（筒中筒结构，63层，从7层～63层均为无粘结预应力混凝土平板结构，板厚200mm，内、外筒间跨度7.0m～9.4m）上海福源商厦（7层，剪力墙-平板结构，所有楼层采用无粘结预应力混凝土平板，横向跨度10.0m+9.32m+6.78m+5.9m+7.2m，纵向跨度118m，板厚230mm）

6、预应力混凝土门架结构（梁柱合一）（P2、图1-1）珠海玻纤厂主厂房（连续四跨预应力门架，跨度31.5m+33m+31.5m+14m）上海闵行影剧院工程PC交叉梁板结构预应力转换层结构（TransferStoryStructure）《高层建筑转换层结构设计与施工》（唐兴荣编著）中第十四章《特殊与复杂高层建筑结构设计》（唐兴荣编著）中第十九章预应力混凝土梁式转换层（预应力混凝土转换梁、预应力钢骨混凝土转换梁、预应力混凝土曲线转换梁）预应力混凝土转换桁架设计跨度24.6m、高度7.8m——国内跨度最大的转换桁架承受集中荷载1700多吨——承受荷载巨大裕年国

7、际商务大厦预应力混凝土巨型转换桁架1：8静力试验模型加载装置图加载示意图上海裕年国际商务大厦1：25振动台试验模型上海裕年国际商务大厦效果图预应力混凝土厚板转换层预应力钢桁架结构北京西客站主站房（图）跨度45m，承载5000t的钢桁架采用预应力技术，在该桁架上设计配置了三种预应力筋（1-下弦直线预应力筋、2-折线预应力筋和3-上弦端部预应力筋）北京西客站外景北京西客站主站房是“国门”的象征，在其正中设有一大“门洞”，“洞”高52.3m，跨度45m，进深28.8m。连体结构由4榀高8m的预应力钢桁架和30榀高8m的次桁架组成。整个钢结构重达50000kN以

8、上，为巨型的大跨度钢结构工程。预应力空间钢结构双曲