预应力混凝土结构1.pdf
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1、混凝土结构的重要地位混凝土结构的重要地位 混凝土结构是建筑工程专业最重要的一门专业混凝土结构是建筑工程专业最重要的一门专业课课课课 混凝土课学的好与坏,往往直接决定了混凝土课学的好与坏,往往直接决定了结构素结构素养养的好坏的好坏养养的好坏的好坏 在混凝土课中学会的思考问题的方式,往往会在混凝土课中学会的思考问题的方式,往往会伴随着结构工程师的一生伴随着结构工程师的一生 混凝土是建筑结构课里混凝土是建筑结构课里最重要最重要、最难最难的一章的一章1重点内容回顾重点内容回顾 防连续倒塌设计主要包括()、()和防连续倒塌设计主要包括()、()和()()。局部加强法、拉结构件法、拆除构件法2重点内容回顾
2、重点内容回顾 2011规范提出的舒适度验算主要是指验算2011规范提出的舒适度验算主要是指验算什么什么?什么什么?大跨度混凝土楼盖结构的自振频率3第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构4土木工程中的一项关键技术!单独设置一章单独设置一章 预应力是钢混课中的一章预应力是钢混课中的一章 钢混课中的预应力按钢混规范进行编排钢混课中的预应力按钢混规范进行编排设计设计 钢混课中的预应力按钢混规范进行编排钢混课中的预应力按钢混规范进行编排,设计设计过程复杂,难于掌握过程复杂,难于掌握 预应力也是本科生及研究生的一门选修课预应力也是本科生及研究生的一门选修课 介绍最新的预应力技术及简单的预应力设计方
3、介绍最新的预应力技术及简单的预应力设计方法和预应力实际工程法和预应力实际工程法和预应力实际工程法和预应力实际工程 单独设置单独设置一一章是因为我们的预应力内容是在选章是因为我们的预应力内容是在选 单独设置章是因为我们的预应力内容是在选单独设置章是因为我们的预应力内容是在选修课基础上精简的,而不是钢混课中的一部分修课基础上精简的,而不是钢混课中的一部分5预应力专家介绍预应力专家介绍第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力专家介绍预应力专家介绍林同炎林同炎林同炎林同炎“预应力先生”“预应力先生”预应力工程理论的研预应力工程理论的研究者及最早实施者究者及最早实施者究者及最早实施者究者及最
4、早实施者美国工程院院士美国工程院院士2002年,90岁高龄的2002年,90岁高龄的林同炎完成了人生中林同炎完成了人生中林同炎完成了人生中林同炎完成了人生中的最后一个作品的最后一个作品6预应力专家介绍预应力专家介绍第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力专家介绍预应力专家介绍7南宁大桥:大师的绝笔之作南宁大桥:大师的绝笔之作预应力专家介绍预应力专家介绍第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力专家介绍预应力专家介绍8全曲线、外倾拱、非对称全曲线、外倾拱、非对称预应力专家介绍预应力专家介绍第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力专家介绍预应力专家介绍9如蝶、如琴
5、、如虹、如箭如蝶、如琴、如虹、如箭预应力专家介绍预应力专家介绍第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力专家介绍预应力专家介绍吕吕志志涛涛吕涛吕涛中国工程院院士中国工程院院士我国预应力学科的我国预应力学科的我国预应力学科的我国预应力学科的学术带头人学术带头人发展了预应力混凝发展了预应力混凝土结构体系和设计土结构体系和设计土结构体系和设计土结构体系和设计方法方法设计和咨询过上百设计和咨询过上百项预应力项预应力工工程程10项预应力程项预应力程预应力专家介绍预应力专家介绍第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力专家介绍预应力专家介绍11预应力专家介绍预应力专家介绍第第7章 预应
6、力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力专家介绍预应力专家介绍陶学康陶学康,建研院建研院陶学康陶学康建研院建研院中国土木工程学会混凝土及中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分科学会副理预应力混凝土分科学会副理预应力混凝土分科学会副理预应力混凝土分科学会副理事长事长负责主编了多本规范:无负责主编了多本规范:无粘结预应力混凝土结构技术粘结预应力混凝土结构技术粘结预应力混凝土结构技术粘结预应力混凝土结构技术规程、预应力混凝土结规程、预应力混凝土结构抗震设计规程构抗震设计规程等等构抗震设计规程构抗震设计规程等等解决过多项重点工程的技术解决过多项重点工程的技术12问题问题教材介绍教材介绍第第7章 预应力混
7、凝土结构章 预应力混凝土结构教材介绍教材介绍预应力预应力混混凝凝土土结构结构预应力凝结构预应力凝结构设计设计林同炎编林同炎编林同炎编林同炎编献给不盲从规范而献给不盲从规范而寻求利用自然规律寻求利用自然规律的工程师的工程师的工程师的工程师世界经典教材世界经典教材西南交通大学译西南交通大学译190190(300300)元元/本本13190190(300300)元元/本本教材介绍教材介绍第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构教材介绍教材介绍现代预应力设计现代预应力设计现代预应力设计现代预应力设计吕志涛、孟少平编吕志涛、孟少平编中国预应力技术的中国预应力技术的开拓者,结构大师开拓者,结构大师早
8、期国内经典教材早期国内经典教材14第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构应用情况应用情况:大跨度结构大跨度结构应用情况应用情况:大跨度结构大跨度结构15第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构应用情况应用情况:不能开裂的结构不能开裂的结构-水池水池应用情况应用情况:不能开裂的结构不能开裂的结构-水池水池16第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构应用情况应用情况:不能开裂的结构不能开裂的结构-化工厂储罐化工厂储罐应用情况应用情况:不能开裂的结构不能开裂的结构-化工厂储罐化工厂储罐17第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构应用情况应用情况:利用高强钢筋利用高强钢筋应用
9、情况应用情况:利用高强钢筋利用高强钢筋 F粘粘困困FRP筋筋粘粘结结锚锚困困难,难,筋筋,轻轻锚锚固固难难材材质质轻轻质质高高难难以以解解质质脆脆高高强强解解决:决:成肋成肋18第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构应用情况应用情况:构件尺寸受限制构件尺寸受限制应用情况应用情况:构件尺寸受限制构件尺寸受限制19采用预应力结构可以降低层高采用预应力结构可以降低层高第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构应用情况应用情况:板中的预应力筋板中的预应力筋应用情况应用情况:板中的预应力筋板中的预应力筋20第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构应用情况应用情况应用情况应用情况 在美国
10、,因为林同炎的原因,大约在美国,因为林同炎的原因,大约6070%的混的混凝土建筑结构,大约凝土建筑结构,大约90以上的混凝土桥梁采用以上的混凝土桥梁采用预应力技术预应力技术预应力技术预应力技术 在我国,大约在我国,大约2030%的混凝土建筑结构,大约的混凝土建筑结构,大约80%以上的混凝土桥梁采用预应力技术以上的混凝土桥梁采用预应力技术80%以上的混凝土桥梁采用预应力技术以上的混凝土桥梁采用预应力技术21预应力基本原理预应力基本原理第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力基本原理预应力基本原理 当铁箍被拉紧当铁箍被拉紧时,受到预拉时,受到预拉应力应力预压应力应力应力 而在桶板之间而
11、在桶板之间则产生预压应则产生预压应木桶板则产生预压应则产生预压应力力 这样就使木桶这样就使木桶金属带箍木桶板分离体拉预应力 这样就使木桶这样就使木桶能够抵抗内部能够抵抗内部径向压力木桶液体所产生的液体所产生的环向应力环向应力半个金属带箍分离体22环向应力环向应力预应力基本原理预应力基本原理第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力基本原理预应力基本原理 锯条只有被拉锯条只有被拉紧后才能有效工紧后才能有效工作作作作 通过旋转绞绳通过旋转绞绳或螺丝使锯条或螺丝使锯条或螺丝使锯条或螺丝使锯条拉紧拉紧 避免锯条工作避免锯条工作 避免锯条工作避免锯条工作时,发生受压时,发生受压失稳失稳23预应
12、力基本原理预应力基本原理第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力基本原理预应力基本原理24预应力基本原理预应力基本原理第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力基本原理预应力基本原理 对书本施加压对书本施加压力后,可以将力后,可以将书本拿起书本拿起书本拿起书本拿起 使没有抗拉能使没有抗拉能力的书本也能力的书本也能力的书本也能力的书本也能像梁一样工作像梁一样工作 预应力能充分预应力能充分 预应力能充分预应力能充分利用抗压材料利用抗压材料 预应力使受拉预应力使受拉转化为压力减小转化为压力减小的过的过程程25程程预应力基本原理预应力基本原理第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混
13、凝土结构预应力基本原理预应力基本原理 薄膜只能受拉不能受压薄膜只能受拉不能受压 通过预应力使薄膜受压通过预应力使薄膜受压转化为拉力减小转化为拉力减小的过程的过程26预应力基本原理预应力基本原理第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力基本原理预应力基本原理27预应力基本原理预应力基本原理第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力基本原理预应力基本原理28铰接节点铰接节点预应力基本原理预应力基本原理第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力基本原理预应力基本原理29施加预应力的丝扣施加预应力的丝扣预应力概念预应力概念第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应
14、力概念预应力概念 预加力:以特定的方预加力:以特定的方式在结构构件上预先式在结构构件上预先式在结构构件上预先式在结构构件上预先施加的,能产生与构施加的,能产生与构件所承受的外荷载效件所承受的外荷载效应应相反相反的应力状态的的应力状态的应应相反相反的应力状态的的应力状态的力称为预加力力称为预加力 预应力预应力预加力在结预加力在结 预应力预应力:预加力在结预加力在结构构件上引起的应力构构件上引起的应力称为预应力称为预应力称为预应力称为预应力30预应力材料预应力材料:刻痕钢丝刻痕钢丝螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:刻痕钢丝刻痕钢丝、螺旋肋钢丝螺
15、旋肋钢丝31由于刻痕会造成应力集中,逐渐取消由于刻痕会造成应力集中,逐渐取消预应力材料预应力材料:螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝32预应力材料预应力材料:预应力螺纹钢筋预应力螺纹钢筋/精扎螺纹钢筋精扎螺纹钢筋第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:预应力螺纹钢筋预应力螺纹钢筋/精扎螺纹钢筋精扎螺纹钢筋33预应力材料预应力材料:刻痕钢绞线刻痕钢绞线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:刻痕钢绞线刻痕钢绞线34预应力材料预应力材料:钢绞线钢绞线第第7章 预应力混凝
16、土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:钢绞线钢绞线357股钢绞线3股钢绞线7股钢绞线3股钢绞线预应力材料预应力材料:螺旋肋钢绞线螺旋肋钢绞线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:螺旋肋钢绞线螺旋肋钢绞线36预应力材料预应力材料:无粘结预应力钢绞线无粘结预应力钢绞线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:无粘结预应力钢绞线无粘结预应力钢绞线 无粘结指钢绞线可以在无粘结指钢绞线可以在混混凝凝土土内自由滑动内自由滑动无粘结指钢绞线可以在凝内自由滑动无粘结指钢绞线可以在凝内自由滑动 1高密度聚乙烯或聚丙烯套管高密度聚乙烯或聚丙烯套管
17、2防腐润滑油脂防腐润滑油脂(12mm厚厚)2防腐润滑油脂防腐润滑油脂(12mm厚厚)3钢绞线钢绞线37预应力材料预应力材料:无粘结预应力钢绞线无粘结预应力钢绞线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:无粘结预应力钢绞线无粘结预应力钢绞线38预应力材料预应力材料:无粘结预应力钢绞线无粘结预应力钢绞线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:无粘结预应力钢绞线无粘结预应力钢绞线 丰富了品种、强度和直径丰富了品种、强度和直径种类种类符号符号直径直径()抗拉强抗拉强度度最大力下最大力下总伸长率总伸长率种类种类符号符号(mm)度度fptk总伸长率总伸
18、长率gt(%)中强度预应光面PM800中强度预应力钢丝光面螺旋肋PMHM5、7、9 9701270不小于3.5消除应力钢光面P51570186071570丝螺旋肋H7157091470157039预应力材料预应力材料:无粘结预应力钢绞线无粘结预应力钢绞线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力材料预应力材料:无粘结预应力钢绞线无粘结预应力钢绞线种类种类符号符号直径直径()抗拉强抗拉强度度f最大力下总伸最大力下总伸长率长率(%)种类种类符号符号(mm)度度fptk长率长率gt(%)138.6、10.8、15701860(三股)S12.9186019609 512 71720钢绞线S不
19、小于3.517(七股)9.5、12.7、15.2、17.8186019601770(七股)21.617701860980预应力螺纹钢筋螺纹T18、25、32、40、509801080123040186013926吨吨锚具锚具:单孔夹片锚单孔夹片锚-锚环与夹片锚环与夹片第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:单孔夹片锚单孔夹片锚-锚环与夹片锚环与夹片41锚具锚具:单孔夹片锚单孔夹片锚-组成组成第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:单孔夹片锚单孔夹片锚-组成组成42锚具锚具:单孔夹片锚单孔夹片锚-夹片夹片第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:单孔
20、夹片锚单孔夹片锚-夹片夹片43锚具锚具:多孔夹片锚多孔夹片锚-锚环与夹片锚环与夹片第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:多孔夹片锚多孔夹片锚-锚环与夹片锚环与夹片44锚具锚具:多孔夹片锚多孔夹片锚-不同孔数的锚环不同孔数的锚环第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:多孔夹片锚多孔夹片锚-不同孔数的锚环不同孔数的锚环45M15-3:直径为:直径为15mm,3个孔个孔锚具锚具:多孔夹片锚多孔夹片锚-组成组成第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:多孔夹片锚多孔夹片锚-组成组成锚环锚环锚垫板锚垫板钢绞线钢绞线夹片夹片锚环锚环螺旋筋螺旋筋波纹管波纹管螺
21、旋筋螺旋筋46锚具锚具:多孔夹片锚多孔夹片锚第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:多孔夹片锚多孔夹片锚47成套供应成套供应锚具锚具:扁锚扁锚第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:扁锚扁锚48用于预应力筋并排布置的情况用于预应力筋并排布置的情况锚具锚具:扁锚扁锚-组成组成第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:扁锚扁锚-组成组成49锚具锚具:扁锚扁锚-组成组成第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:扁锚扁锚-组成组成50锚具锚具:扁锚扁锚-施工现场施工现场第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构锚具锚具:扁锚扁锚-施工现场
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