南昌大學(xué)預(yù)應(yīng)力混凝土復(fù)習(xí)資料

1、第十二章12.1為了保證結(jié)構(gòu)的耐久性，常需要將裂縫寬度限制在（0.20.25）mm以內(nèi)鋼混結(jié)構(gòu)常有的兩個(gè)問(wèn)題：需要帶裂縫工作，無(wú)法充分利用高墻材料預(yù)應(yīng)力混凝土概念：事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力，且其數(shù)值和分布能將使用荷載 產(chǎn)生的應(yīng)力抵消到一個(gè)合適程度的配筋混凝土為了節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼筋的用量，設(shè)計(jì)中常常盡量減小預(yù)壓力Np值，因此在彎矩最大的跨中截面就必須盡量增加偏心距e值預(yù)應(yīng)力Np在各截面得到偏心距的調(diào)整工作，采取曲線配筋實(shí)現(xiàn)配筋混凝土結(jié)構(gòu)分類：全預(yù)應(yīng)力混凝土、部分預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力度：入全預(yù)應(yīng)力：在作用短期效應(yīng)組合下控制的正截面受拉邊緣不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，即入=1部分預(yù)應(yīng)

2、力：在作用短期效應(yīng)組合下控制的正截面受拉邊緣出現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過(guò)規(guī)定寬度的裂縫0入1（A類：對(duì)拉應(yīng)力加以限制；B類：拉應(yīng)力超過(guò)限制或裂縫寬度不超過(guò)限值鋼筋混凝土：不預(yù)加應(yīng)力的混凝土構(gòu)件入=0預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度：可以節(jié)省材料、減輕自重;可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力； 結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠;預(yù)應(yīng)力可以作為結(jié)構(gòu)連接的手段，鍍金了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展缺點(diǎn)：工藝較復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求較高，需要配置一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊(duì)伍；需要專門的設(shè)備；預(yù) 應(yīng)力上拱度不易控制；預(yù)應(yīng)力混凝土的開工費(fèi)用較大，對(duì)于跨徑小構(gòu)件數(shù)量少的工程成本較高12.2預(yù)加應(yīng)力的主要方法先張

3、法：在臺(tái)座上張拉預(yù)應(yīng)力筋后澆筑混凝土并通過(guò)粘結(jié)力傳遞而建立預(yù)應(yīng)力的混凝土構(gòu)件一般可用高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線不設(shè)永久錨具，通過(guò)粘結(jié)力有較好的自錨性能工序簡(jiǎn)單，臨時(shí)固定所用錨具可以重復(fù)使用，大批量張拉比較經(jīng)濟(jì)，質(zhì)量也比較穩(wěn)定適用于直線配筋的中小型構(gòu)件后張法：先澆筑構(gòu)件混凝土，帶混凝土結(jié)硬后，在張拉預(yù)應(yīng)力筋并錨固的方法通過(guò)工作錨具傳遞和保持預(yù)應(yīng)力對(duì)錨具要求：受力安全可靠；預(yù)應(yīng)力損失要?。粯?gòu)件簡(jiǎn)單、緊湊；制作方便；用鋼量少；張拉錨固方便迅速；設(shè)備簡(jiǎn)單錨具分類：依靠摩阻力；粘結(jié)力；承壓錨固的錨具錐形錨（弗式錨）：主要用于鋼絲束錨固，由錨圈和錨塞組成；優(yōu)點(diǎn)：錨固方便，錨具面積小，鯰魚在梁體上分散布置缺點(diǎn)：回縮較

4、大，應(yīng)力損失較多，不能重復(fù)張拉和接長(zhǎng)，為防止震動(dòng)動(dòng)動(dòng)必須及時(shí)給預(yù)留孔道灌漿鐓頭錨：主要錨固鋼絲束或14mm 一下的預(yù)應(yīng)力粗鋼筋優(yōu)點(diǎn)：錨固可靠，無(wú)滑絲，應(yīng)力損失較小，墩頭工藝操作迅速鋼筋螺紋錨具：錨固高強(qiáng)鋼筋，借助于粗鋼筋兩端的螺紋，在鋼筋張拉應(yīng)力后直接擰上螺帽進(jìn)行錨固， 鋼筋的回縮力由螺帽經(jīng)支撐墊板承壓傳遞給梁體優(yōu)點(diǎn)：手里明確。錨固可靠，構(gòu)造交單，施工方便，能重復(fù)張拉、放松或拆卸，并可以簡(jiǎn)便 的采用套筒接長(zhǎng)夾片錨具：主要錨固鋼絞線其中鋼筋線夾片錨特點(diǎn)是各根鋼絞線均為單獨(dú)工作，即一根鋼絞線錨固失效也不會(huì)影響全錨，只需要對(duì)失效錐孔進(jìn)行補(bǔ)位即可固定端錨具一段張拉時(shí)其固定端除可采用與張拉端相同的錨具外

5、，還可采用擠壓錨具或壓花錨具連接器：錨頭連接器：一根鋼絞線束錨固后用來(lái)再連接鋼絞線束N2的錨具接長(zhǎng)連接器：兩端未張拉的鋼絞線束需要直接接長(zhǎng)時(shí)采用工作錨具使用前，必須逐漸擦洗鋼筋，表面不得殘留鐵屑、泥沙、油垢以及各種減磨劑，防止錨具會(huì)送 和降低錨固效率制孔器：抽拔橡膠管、螺旋金屬波紋管穿索機(jī)：液壓式、電動(dòng)式灌孔水泥漿要求水灰比一般0.400.45，可加入適量減水劑和膨脹劑，所用水泥采用硅酸鹽水泥或普通水泥且水泥強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5號(hào)，每升水不得含500mg以上的氯化物離子或任何有機(jī)物壓漿機(jī)是孔道灌漿的主要設(shè)備，可壓送最大水平距離150m，最大豎直高度為40m12.3混凝土要求：強(qiáng)度等級(jí)不低于C

6、40。而且鋼材強(qiáng)度越高混凝土強(qiáng)度等級(jí)也相應(yīng)要求越高不僅要求高強(qiáng)度，還要求能快硬、早強(qiáng)、以便能及早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進(jìn)度，提高設(shè)備、模板的利 用率混凝土徐變主要因素：荷載應(yīng)力，持續(xù)時(shí)間、混凝土的品質(zhì)、加載齡期、構(gòu)件尺寸和工作環(huán)境當(dāng)混凝土所承受的持續(xù)應(yīng)力。c0.6fck，則徐變應(yīng)變值不再與。c成正比例關(guān)系混凝土的配置要求及措施：嚴(yán)格控制水灰比并宜在0.250.35范圍之間；注意選用高標(biāo)號(hào)水泥并宜控制水泥用量不大于500Kg/m3；注意選用優(yōu)質(zhì)活性摻合料；加強(qiáng)振搗和養(yǎng)護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋的要求：強(qiáng)度要高；有較好的塑性；要具有良好的與混凝土粘性性能；應(yīng)力松弛損失要低預(yù)應(yīng)力鋼筋種類；鋼絞線、消除預(yù)應(yīng)力筋、精軋

7、螺紋鋼筋鋼絞線：由2、3或7根高強(qiáng)鋼絲扭結(jié)而成并消除內(nèi)應(yīng)力后的盤卷狀鋼絲束有兩股、三股、七股鋼絞線三種規(guī)格，抗拉強(qiáng)度14701860MPa依松弛性能不同分為普通鋼絞線、低松弛鋼絞線具有截面集中，比較柔軟、盤彎運(yùn)輸方便、與混凝土粘結(jié)性能良好高強(qiáng)度鋼絲：用優(yōu)質(zhì)碳素鋼壓制成盤圓經(jīng)溫鉛浴猝火處理后，再冷拉加工而成的鋼絲有光面鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲精軋螺紋鋼筋：軋制時(shí)沿鋼筋縱向全部軋有規(guī)律性的螺紋肋條12.4預(yù)應(yīng)力混凝土三種概念：預(yù)加應(yīng)力目的是將混凝土變成彈性材料；是使高強(qiáng)度鋼筋和混凝土能夠共同工作是實(shí)現(xiàn)荷載平衡第十三章13.1預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件三個(gè)階段：施工階段；使用階段，破壞階段施工階段：預(yù)加

8、應(yīng)力階段和運(yùn)輸安裝階段預(yù)加應(yīng)力階段設(shè)計(jì)要求：受彎構(gòu)件控制界面上下邊緣混凝土的最大拉應(yīng)力和壓應(yīng)力都不應(yīng)超出 公路橋規(guī)規(guī)定值；控制預(yù)應(yīng)力筋的最大張拉應(yīng)力；保證錨固區(qū)混凝土局部承壓承載力大于實(shí)際承受的 并有足夠的安全度，且保證梁體不出現(xiàn)水平縱向裂縫運(yùn)輸安裝階段：有預(yù)應(yīng)力損失；一期恒載需計(jì)入1.20或0.85的動(dòng)力系數(shù)使用階段：1.加載至受拉邊緣混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零2.加載至受拉區(qū)裂縫即將出現(xiàn)3.帶裂縫工作 破壞階段：破壞時(shí)截面的應(yīng)力狀態(tài)與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件相似，計(jì)算方法也相同在正常配筋的范圍內(nèi)，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的破壞彎矩主要與構(gòu)件的組成材料受力性能有關(guān)，其 破壞彎矩與同條件鋼筋混凝土梁的破壞彎矩幾乎相同

9、13.3鋼筋預(yù)應(yīng)力損失的估計(jì)（1）：預(yù)應(yīng)力筋與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失后張法摩擦損失主要有管道的彎曲（損失較大）和管道位置偏差（較?。┮鸬?措施：采用兩端張拉，以減小。值及管道長(zhǎng)度x值；采用超張拉（2）錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失錨具受到巨大的壓力并使錨具自身及錨下墊板壓密而變形；有些錨具的預(yù)應(yīng)力筋還要向內(nèi)回縮；拼 裝式構(gòu)件的接縫在錨固后將繼續(xù)被壓密而變形由于錨具變形所引起的鋼筋回縮同樣也會(huì)受到管道摩阻力的影響，這種摩阻力成為反摩阻，后張法必 須計(jì)算有錨具變形鋼筋回縮等引起反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失措施：采用超張拉；注意選用八L值小的錨具，對(duì)于短小構(gòu)件尤為重要（3）：鋼筋與臺(tái)座間的

10、溫差引起的應(yīng)力損失先張法僅在先張法構(gòu)件采用蒸汽或其他加熱方法養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r才予以考慮構(gòu)件加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，臺(tái)座埋于土中，長(zhǎng)度并不會(huì)因?qū)?gòu)件加熱而伸長(zhǎng)，而是保持原長(zhǎng)不變，并約束預(yù)應(yīng) 力鋼筋的伸長(zhǎng)，這就相當(dāng)于將預(yù)應(yīng)力鋼筋壓縮了一個(gè)長(zhǎng)度，使其應(yīng)力下降，兒停止養(yǎng)護(hù)時(shí)已經(jīng)粘結(jié)將共同 收縮變形無(wú)法恢復(fù)（4）混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉與對(duì)混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力是先后兩個(gè)分開的過(guò)程后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)混凝土所產(chǎn)生的彈性壓縮是在張拉過(guò)程中完成的，故對(duì)于一次張拉 完成的彈性壓縮不會(huì)引起預(yù)應(yīng)力損失，當(dāng)采用分批張拉錨固并且多數(shù)情況是采用逐束進(jìn)行張拉錨固的，這 樣張拉后批鋼筋所產(chǎn)生的滬寧圖彈性壓縮變

11、形將使先批以張拉并錨固的預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生應(yīng)力損失（5）鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失鋼筋在一定拉應(yīng)力值下，將其長(zhǎng)度固定不變，則鋼筋中的應(yīng)力將隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低鋼筋松弛特點(diǎn)：鋼筋楚拉應(yīng)力越高，其應(yīng)力松弛越甚；松弛量大小主要與鋼筋的品質(zhì)有關(guān)；鋼筋松 弛與時(shí)間有關(guān)；采用超張拉可以是應(yīng)力松弛減少40%50%；松弛與溫度變化有關(guān)，隨溫度升高而升高（6）混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失鋼筋的有效應(yīng)力計(jì)算：13.4.1短暫狀況下的應(yīng)力計(jì)算施工荷載處有特殊規(guī)定外均采用標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)有組合時(shí)不考慮荷載組合系數(shù)對(duì)于簡(jiǎn)支梁，其受力最不利截面往往在支點(diǎn)附近，特別是直線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土等截面簡(jiǎn)支梁，其支 點(diǎn)上緣拉應(yīng)力常常成為計(jì)算的控制混

12、凝土的壓應(yīng)力越高，沿梁軸方向的變形越大，相應(yīng)引起的構(gòu)件橫向拉應(yīng)變也越大；壓應(yīng)力過(guò)高將使構(gòu) 件出現(xiàn)過(guò)大的上拱度，而且可能產(chǎn)生沿鋼筋方向的裂縫13.4.2持久狀況的應(yīng)力計(jì)算計(jì)算時(shí)應(yīng)取最不利截面進(jìn)行控制驗(yàn)算，對(duì)于直線配筋等截面簡(jiǎn)支梁，一般以跨中為最不利控制截面；但對(duì)于曲線配筋的等截面或變截面簡(jiǎn)支梁，則應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的彎起和混凝土界面的變化，確定其控制 界面，一般可取卻終、l/4,l/8,支點(diǎn)截面或截面變化處的截面進(jìn)行計(jì)算在配有非預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，混凝土的收縮徐變是非預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生于預(yù)應(yīng)力相反的內(nèi) 力，從而減少了受拉區(qū)混凝土的法向預(yù)應(yīng)力。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，非預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力值軍區(qū)混凝土收縮和徐變

13、 引起的預(yù)應(yīng)力損失值來(lái)計(jì)算。13. 5預(yù)應(yīng)力混凝土的抗裂計(jì)算對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土和A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，必須進(jìn)行正截面的抗裂性驗(yàn)算和斜截面抗裂性驗(yàn)算 對(duì)于B類構(gòu)件必須進(jìn)行斜截面抗裂性驗(yàn)算作用短期效應(yīng)組合是永久作用標(biāo)準(zhǔn)是與可變作用頻遇值效應(yīng)的組合作用效應(yīng)長(zhǎng)期組合是永久作用標(biāo)準(zhǔn)值和可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁和連續(xù)鋼構(gòu)，除了考慮恒載、汽車直接施加于梁上的荷載外，還應(yīng)考慮如日照溫差、混凝土收縮徐變等間接作用的影響預(yù)應(yīng)力混凝土梁的腹部出現(xiàn)斜裂縫是不能自動(dòng)閉合的，他不像梁的彎曲裂縫在使用階段的大多數(shù)情況下 可能是閉合的預(yù)應(yīng)力混凝土梁的斜截面抗裂行驗(yàn)算是通過(guò)梁體混凝土主拉應(yīng)力驗(yàn)算來(lái)控

14、制的主拉應(yīng)力驗(yàn)算在跨徑方向應(yīng)該選擇剪力和彎矩均較大的最不利區(qū)段截面進(jìn)行，且應(yīng)進(jìn)行計(jì)算截面重心 處和寬度劇烈變化處作為計(jì)算點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)算驗(yàn)算混凝土主拉應(yīng)力的目的是防止開始產(chǎn)生自受彎構(gòu)件腹部中間的斜裂縫并要求至少應(yīng)具有與正截面同 樣的抗裂安全度13.6變形計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的撓度室友偏心預(yù)加力引起的上撓度（或上拱度）和外荷載（恒載和活載）所產(chǎn) 生的下?lián)隙葍刹糠纸M成預(yù)應(yīng)力混凝土梁變形的精確計(jì)算，應(yīng)同時(shí)考慮混凝土收縮、徐變、彈性模量等隨時(shí)間而變化的影響因素規(guī)定：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長(zhǎng)期上拱度大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)， 可不設(shè)預(yù)拱度對(duì)于自重荷載相對(duì)于活載較小的構(gòu)件，應(yīng)考慮

15、預(yù)加力作用使梁的上拱度過(guò)大可能造成的不利影響，必要 時(shí)在施工中采倒拱方法設(shè)置預(yù)拱度時(shí)，應(yīng)按最大的預(yù)拱度值沿順橋向做成平順的曲線1.7端部錨固區(qū)計(jì)算端塊：把等于構(gòu)件高度H的這一過(guò)渡區(qū)段稱為端塊端塊在靠近墊板處產(chǎn)生橫向壓應(yīng)力，在其他部委則產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力端塊區(qū)域也是主拉應(yīng)力的高發(fā)區(qū)，可能使構(gòu)件出現(xiàn)斜裂縫，故對(duì)于后張法應(yīng)進(jìn)行錨下局部承壓計(jì)算梁端錨固區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)強(qiáng)措施：錨具下應(yīng)設(shè)置厚度不小于10mm的墊板或采用具有喇叭形的錨具墊板，半夏螺旋筋全書的長(zhǎng)度不應(yīng)小于喇叭管長(zhǎng)度，錨墊板下的簡(jiǎn)介鋼筋體積配筋率不小于0.5%傳遞長(zhǎng)度：鋼筋從應(yīng)力為0的端面到應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力a pe的這一長(zhǎng)度Lu（

16、Ltr）錨固長(zhǎng)度：鋼筋從應(yīng)力為0的端面至鋼筋應(yīng)力為抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)pd的截面為止的長(zhǎng)度（La）當(dāng)采用驟然放張時(shí)，由于鋼筋回縮的沖擊將使構(gòu)件端部混凝土的粘結(jié)力破壞，故其起點(diǎn)應(yīng)自離構(gòu)件端面 0.25Ltr處開始計(jì)算先張法補(bǔ)強(qiáng)措施：?jiǎn)胃摻顣r(shí)，其端部宜設(shè)置長(zhǎng)度不小于150mm的螺旋筋；多根預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，其端部在10d范圍內(nèi)，設(shè)這35片鋼筋網(wǎng)13.8預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁常用截面形式：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板、預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁、帶現(xiàn)澆翼板的預(yù)制預(yù)應(yīng)力 混凝土T形梁、預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱形梁、預(yù)應(yīng)力混凝土組合T形梁、預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁在截面的尺寸確定以后，結(jié)構(gòu)的抗裂性主要與預(yù)加力的大小有關(guān)束界：把

17、根據(jù)最小外荷載作用下和最不利荷載作用下的兩輛偏心距限值線所圍成的布置預(yù)應(yīng)力筋時(shí)的鋼筋重心界限預(yù)應(yīng)力鋼筋布置原則：應(yīng)使重心線不超出束界范圍；預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起的角度應(yīng)與所承受的剪力變化規(guī)律 相配合；預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置應(yīng)符合構(gòu)造要求預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起的曲線可采用圓弧線、拋物線或懸鏈線三種方式曲率半徑規(guī)定：鋼絲束、鋼絞線束的鋼絲直徑d小于等于5mm時(shí)，不宜小于4m，d大于5mm時(shí)不宜小 于6m；精軋螺紋鋼筋直徑小于等于25mm時(shí)，不宜小于12m，大于25mm時(shí)，不宜小于15m第十四章部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件部分預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨具；改善結(jié)構(gòu)性能；實(shí)現(xiàn)部分預(yù)應(yīng)力的三種方式：（1）全部采用高強(qiáng)鋼筋，

18、將其中的一部分拉到最大容許張拉應(yīng)力，保留一部分作為非預(yù)應(yīng)力鋼筋，這 樣可以節(jié)省錨具和張拉工作量（2）將全部預(yù)應(yīng)力鋼筋都張拉到一個(gè)較低的應(yīng)力水平（3）用普通鋼筋來(lái)代替一部分預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)于B類構(gòu)件，常采用第三種配筋方法非預(yù)應(yīng)力鋼筋的主要作用：協(xié)助受力；承受意外荷載；改善梁的正常使用性能和增加梁的承載力裂縫寬度的限值：B類最大裂縫寬度（1）采用精軋螺紋鋼筋的構(gòu)件，1類和II類環(huán)境條件下為0.20mm；m類和W類為0.15mm（2）采用鋼絲或鋼絞線的構(gòu)件，1類和II類環(huán)境條件下為0.10mm，m類和W類不得進(jìn)行帶裂縫的設(shè)計(jì) 5構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度主要去結(jié)余各組成部分的疲勞強(qiáng)度，而且通常發(fā)生在高應(yīng)力區(qū)鋼筋的斷裂，顯然，它是 直接與受拉區(qū)混凝土的裂縫有關(guān)，沒(méi)有裂縫的構(gòu)件是不會(huì)發(fā)生疲勞破壞的第十五章無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件簡(jiǎn)介無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁，是指配置的主筋為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁省去了傳統(tǒng)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)埋管道、穿束、壓漿等工藝，節(jié)省了施工設(shè)備。簡(jiǎn)化了施工工藝， 縮短了