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      預應力鋼結構在大垮結構中的基本原理

      發布者: 發布時間:2016/1/30 13:13:13 閱讀:次 【字體:

      預應力鋼結構的種類很多,應用范圍也很廣。施加預應力的目的,有時是為了提高結構的剛度,如懸索結構體系,有時是為了提高結構的承載力,而有時則既提高結構的承載能力又可增加結構的剛度。

      預應力構件

      對于大跨結構來說,為了增大結構的跨度,提高其承載力和節約鋼材,采用預應力結構是一種較為有效的方法。最常用的方法是,在給構中增加高強度鋼構件,對結構或構件施加預應力,從而可以提高結構或構件的承載力。例如:預應力拉桿,預應力梁,預應力桁架,預應力拱,預應力報架以及預應力網架等。本節簡要地介紹預應力鋼結構的基本原理,及其在大跨結構中的應用。

      基本原理

      設一受拉構件,如果事先使它承受壓力,則在外荷作用下,首先應抵消預壓力后才開始受拉。這樣利用受拉構件材料的承載能力,是從j利用到f。當然,對它施加頂壓力的高0度鋼材將得到同號應力,而始終受拉。圖中角標“0”表示施加預應力階段的應力和應變,“2”代表加預應力后在荷毅作用下產生的應力和應變,“K”代表高強度預應力筋。如果一開始拉桿就在一部分荷載作用下而受拉應力,達F,已經耗盡了承載力。這時穿入高強度預應力筋,井施加頂應力,把拉桿中的拉應力抵消,甚至使它受壓,則拉桿又恢復了承受外荷的能力。在第二部分荷載作用下又使它由壓應力增加到拉應力。顯然,施加預應力是把拉桿中已有的內力替代過來,由高強度鋼桿來承受。后者強度高,充分發揮了作用,而前者反復利用了承載力的五倍。

      當拉桿和預應力打火同受拉力作用時,桿件為一次超靜定體系,根據變形協調條件,用刀法可求得拉桿和頂應為桿的內力。但是張拉頂應力桿時,頂應力只是作為一種外力,故體系屬于靜定。

      以上介紹的對拉桿加預應力的方法,從它的工作經歷的階段來看,屬于二階段,經歷初始載荷作用、加預應力及續加荷載作用三個階段,屬于三階段設計。

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