现代预应力结构第3章

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1、3.1施加预应力的方法3.2张拉控制应力3.3预应力损失第三章施加预应力的方法和预应力损失3.1施加预应力的方法1.先张法━━先张拉预应力筋后浇注混凝土的施工方法预应力通过预应力筋与混凝土之间粘结传递一般采用表面有肋纹的预应力筋预制生产，可加温养护，工艺少而简单，质量易保证3.1施加预应力的方法2.后张法━━先浇注构件混凝土，达到一定强度后直接在构件上张拉预应力筋的施工方法。⑴有粘结施工混凝土构件中预留孔道→孔道中穿入预应力筋→混凝土达到强度→张拉锚固→孔道灌浆便于现场施工，大型构件或结构，适用曲线形筋孔道灌浆质量不易保证→→耐久性问题3.1施加预应力的方法⑵无粘结施工在构件中预埋无粘结筋→

2、混凝土达到强度、张拉锚固不需孔道灌浆，施工简便，耐久性得到保证端部锚具尤为重要，一旦失效后果严重3.1施加预应力的方法⑶体外配筋在构件端部设承力端块锚固体外筋，中间设转向装置改变力筋形状便于检查、更换预应力筋桥梁，钢结构，加固应用较多3.2张拉控制应力σcon为充分发挥预应力优势、减小预应力损失影响，σcon宜尽可能高σcon过高：预应力筋非弹性变形加大，有断裂可能Mcr与Mu接近，延性降低σcon限值：钢绞线σcon≤0.75fptk，其它见规范σcon≥0.4fptk特殊情况σcon可提高0.05fptk——抵消预应力损失；对受压区中的；3.3预应力损失3.3.1概述预应力损失━━在构件

3、的施工及使用过程中，预应力由于张拉工艺和材料特性等原因而不断降低的现象预应力损失的正确估计（计算）对构件使用性能影响甚大估计过大→要增加预应力→可能反拱过大估计过小→要减小预应力→可能过早开裂3.3.1概述按时间分类⑴瞬时损失━施加预应力时在短时间内完成的损失（锚具变形和力筋回缩、摩阻、温差损失）⑵长期损失━材料的时间效应引起的损失（应力松弛、混凝土收缩徐变，局部挤压）3.3.2预应力损失计算1.摩擦损失⑴后张法中力筋与孔道壁之间的摩擦引起损失距离张拉端越远，损失越大，与实际有效预应力分布为曲线⑴后张法中力筋与孔道壁之间的摩擦引起损失曲线预应力筋与孔道间的法向正压力引起的由图b，取一微段，其

4、上法向正压力为：设摩擦系数μ，则dx微段上产生的摩阻力:孔道壁凹凸、局部偏差引起的设每ｍ长度局部偏差影响系数　，则dx微段上产生的摩阻力类似有:两部分相加，并从张拉端到计算截面B进行积分：)(000021)()(0kxBBnNNxeNNkxNNldxkdNdNkdxdNdNdNdNB+-=+-=--=+-=+=òòòmqqmqqmqm⑴后张法中力筋与孔道壁之间的摩擦引起损失从张拉端到B截面的张拉力损失：则预应力损失：曲线转角的近似计算曲线较平缓，近似用圆弧线代替，则A~B的转角（圆心角）：⑴后张法中力筋与孔道壁之间的摩擦引起损失∵θ甚小→∴→式中：y━曲线的垂度减小摩擦损失的措施：塑料波纹管

5、、两端张拉、超张拉减小的措施：①采用塑料波纹管以减小μ及k值②两端张拉③超张拉当1.摩擦损失⑵预应力筋在转向块或锚口处的摩擦损失按实际情况确定3.3.2预应力损失计算2.锚具变形、力筋回缩及接缝引起的损失⑴直线筋2.锚具变形、力筋回缩及接缝引起的损失⑵曲线筋①单跨、力筋为一段全抛物线型，一端张拉锚固时，预应力筋因锚固变形和力筋回缩产生的缩短受到孔道反向摩阻，随距张拉端越远，其值越小，当距张拉端处，值等于反向摩阻引起的力筋变形增量值━反向摩擦影响长度假定：●较小●正反摩系数相等，且具对称性●力筋应力变化为直线变化为应力分布图斜率曲线筋、分布示意图2.锚具变形、力筋回缩及接缝引起的损失则张拉端：

6、等于力筋变形增量：所以：②力筋为：水平段+正反两段抛物线型（常见梁）②力筋为：水平段+正反两段抛物线型由图：②力筋为：水平段+正反两段抛物线型阴影总面积：……⑴同理：……⑵所以：②力筋为：水平段+正反两段抛物线型当≤时当＞时②力筋为：水平段+正反两段抛物线型总结：离张拉端越远，越大离张拉端越远，越小减小的方法：超张拉3.3.2预应力损失计算3.先张法温差引起的损失3.先张法温差引起的损失减少的措施⑴两次升温养护：常温养护━━━━━━→升温至规定养护温度⑵在钢模（台座）上张拉力筋。混凝土达到一定强度、粘结3.3.2预应力损失计算4.预应力筋松弛引起的损失钢筋的应力松弛和徐变现象应力松弛：钢筋长

7、度保持不变，应力随时间增长而降低徐变：钢筋应力保持不变，应变随时间增长而增大两种现象均将引起力筋中的应力损失→松弛损失4.预应力筋松弛引起的损失松弛损失的计算⑴普通松弛钢筋一次张拉超张拉⑵低松弛钢筋4.预应力筋松弛引起的损失影响应力松弛的因素：⑴时间：先快后慢，1小时达到50%左右，24h达80%⑵钢筋品种：热处理钢筋小于钢丝、钢绞线⑶张拉：应力高，松弛大减少的措施：超张拉:1.05~1.1→持荷2~5min