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桥梁预应力施工技术及原理
摘要:预应力混凝土桥的问世时梁式桥梁的跨度飞速增长。在当前全世界的桥梁中,有70%以上都采用了预应力结构。预应力混凝土技术在桥梁中的地位已经非常的重要。本文就预应力施工工艺作简要说明。
预应力混凝土是一种缓解混凝土先天上对抗拉力不足的方法。这种方法可以用来制作梁、地板以及常规钢筋混凝土难以建造的大垮距的桥梁。预应力混凝土利用钢索(通常是高抗张力钢索或者是杆件)来提供两端的压力去抵抗和抵消由弯距产生在混凝土部份拉力,而传统的钢筋混凝土则是把钢筋直接置入浇筑了的混凝土之中。
预应力混凝土结构的特点:由于采用了高强度钢材和高强度混凝土,预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点,对节约钢材(可节约钢材40%~50%、混凝土20%~40%)、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度都十分有效,可以使结构设计得更为经济、轻巧与美观。
基本原理
预应力混凝土虽然只有几十年的历史,然而人们对预应力原理的应用却由来已久。也有利于恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力。如中国古代的工匠早就运用预应力的原理来制作木桶。木桶的环向预压应力通过套紧竹箍的方法产生。只要水对桶壁产生的环向拉应力不超过环向预压应力,则桶壁木板之间将始终保持受压的紧密状态,预压应力通过两端锚具传给构件混凝土。木桶就不会开裂和漏水。
混凝土的抗压强度虽高,而抗拉强度却很低,预应力筋可先穿入套管也可以后穿。通过对预期受拉的部位施加预压应力的方法,就能克服混凝土抗拉强度低的弱点,达到利用预压应力建成不开裂的结构。
预应力混凝土简支梁结构的基本原理
(a)预应力作用; (b)使用荷载作用; (c)预应力和荷载共同作用
根据混凝土浇筑和对预加应力材料施加应力的先后次序,将施加预应力方法归结为两种基本情况:在混凝土浇筑前对预加应力材料施加应力的方法,简称为先张(预压或预弯)法;而在混凝土浇筑、养护后对预加应力材料施加应力的方法,则简称为后张(后压)法。
预应力混凝土构件的施工方法:
先张法。在混凝土灌筑之前,先将由钢丝钢绞线或钢筋组成的预应力筋张 拉到某一规定应力,并用锚具锚于台座两端支墩上,接着安装模板、构造钢筋和零件,然后灌筑混凝土并进行养护。当混凝土达到规定强度后,放松两端支墩的预应力筋,通过粘结力将预应力筋中的张拉力传给混凝土而产生预压应力。先张法以采用长的台座较为有利,最长有用到一百多米的,因此有时也称作长线法。 预应力筋的张拉可采用单根张拉或多根同时张拉,当预应力筋数量不多,张拉设备拉力有限时常采用单根张拉。当预应力筋数量较多且密集布筋
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