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预应力混凝土工程教学PPT课件

目录

预应力混凝土基本概念与原理

材料与构件性能

施工方法与设备介绍

结构设计与计算实例分析

质量控制与验收标准

工程实例展示与讨论

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预应力混凝土基本概念与原理

Chapter

定义：预应力混凝土是在混凝土构件承受使用荷载之前，预先对其施加压力，使其在使用阶段产生预压应力以抵消或减小外荷载产生的拉应力，从而提高构件的抗裂度和刚度。

特点

提高构件的抗裂性能

提高构件的刚度

减小构件的变形

充分发挥材料的性能

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原理：通过张拉钢筋对混凝土施加预压应力，使混凝土在使用阶段产生预压应变，从而抵消或减小外荷载产生的拉应变。

作用

改善结构受力性能

提高结构耐久性

扩大混凝土结构的应用范围

降低工程造价

分类：根据张拉钢筋的方式不同，可分为先张法和后张法两大类。

先张法：在浇筑混凝土之前张拉钢筋，并将其临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度后，放松钢筋。

后张法：先浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度后，再张拉钢筋并锚固。

应用：预应力混凝土广泛应用于桥梁、房屋、水工、港工、铁路、公路等领域。如大跨度桥梁的主梁、墩身、塔柱等结构部位，高层建筑的大梁、大板、转换层等结构部位，以及海洋工程中的码头、防波堤等结构部位。

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材料与构件性能

Chapter

包括屈服强度、抗拉强度、延伸率等关键指标。

钢材的力学性能

钢材的化学成分

钢材的选用标准

碳、硅、锰等元素对钢材性能的影响。

根据工程需求和钢材性能，选择合适的钢材类型和等级。

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常见的预应力混凝土构件截面形式及其特点。

构件截面形式

根据工程需求和设计规范，确定构件的截面尺寸和配筋要求。

构件尺寸要求

分析预应力损失的原因和计算方法，提出减小损失的措施。

构件的预应力损失

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施工方法与设备介绍

Chapter

要点

台座应具有足够的强度和刚度，以保证在张拉过程中不发生变形。

混凝土浇筑前应检查模板的牢固性和密封性，确保混凝土浇筑质量。

钢筋张拉应控制张拉力的大小和张拉顺序，避免钢筋产生过大的应力集中。

施工流程：台座准备→钢筋张拉→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑与振捣→混凝土养护与拆模

浇筑设备应选择能够适应不同施工条件和浇筑要求的型号，如汽车泵、地泵等。

搅拌设备应选择性能稳定、搅拌均匀的型号，以满足混凝土浇筑的质量要求。

张拉设备应配置相应的压力表、油泵和千斤顶等附属设备，以确保张拉力的准确控制。

设备选型：根据工程规模、施工条件和设计要求选择合适的设备，如张拉设备、搅拌设备、浇筑设备等。

配置建议

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结构设计与计算实例分析

Chapter

根据工程需求、荷载条件、施工方法等因素，选择适合的预应力混凝土结构类型，如梁、板、柱、框架等。

遵循结构力学原理，确保结构传力明确、变形协调。同时考虑施工便利性和经济性，进行合理布置。

结构类型选择

布置原则

根据荷载条件和结构类型，采用弹性力学方法进行内力计算。考虑预应力效应，对结构进行整体分析和局部验算。

内力计算

根据内力计算结果，选择合适的截面形状和尺寸。进行截面配筋设计，满足承载力、刚度和稳定性要求。

截面设计

某预应力混凝土桥梁设计。介绍桥梁的结构形式、荷载条件、施工方法等特点，详细阐述设计过程和关键技术措施。

案例一

某预应力混凝土楼板设计。分析楼板的荷载条件、边界条件等，展示内力计算和截面设计过程，探讨施工中的注意事项。

案例二

某预应力混凝土框架结构设计。阐述框架结构的布置原则、内力计算和截面设计方法，讨论结构抗震性能和优化措施。

案例三

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质量控制与验收标准

Chapter

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选用符合国家标准的水泥，严格控制其强度、安定性、细度等性能指标。

水泥

选用质量稳定、级配良好的骨料，控制其含泥量、针片状含量等指标。

骨料

选用与水泥适应性好的外加剂，控制其掺量，确保混凝土工作性能。

外加剂

选用符合设计要求的钢筋，控制其力学性能、化学成分等指标。

钢筋

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模板安装

确保模板安装牢固、平整，控制其尺寸偏差在允许范围内。

混凝土浇筑与振捣

控制混凝土浇筑速度、振捣方式和时间，确保混凝土密实度。

钢筋加工与安装

控制钢筋的加工精度和安装位置，确保符合设计要求。

预应力张拉与锚固

控制张拉应力、张拉顺序和张拉时间，确保预应力效果。

通过耐久性试验，检测构件的抗渗、抗冻、抗腐蚀等性能。

测量构件的尺寸，检查其是否符合设计要求。

检查混凝土表面是否平整、有无裂缝、蜂窝、麻面等缺陷。

通过破坏性试验或非破坏性试验，检测构件的抗压、抗折、抗拉等力学性能。

尺寸偏差

外观质量

力学性能

耐久性

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工程实例展示与讨论

Chapter

案例二

某斜拉桥，主塔和主梁均采用