预应力混凝土框架结构抗震设计中问题的探讨

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预应力混凝土结构施工中的力学分析

预应力混凝土结构施工中的力学分析预应力混凝土结构是现代建筑中常用的结构形式之一，其具备高强度、抗震性能强等特点，能够满足建筑物在承受各种外力作用下的安全性与稳定性要求。

而预应力混凝土结构的施工过程中，力学分析显得尤为重要。

本文将从预应力混凝土结构的力学原理、材料特性和施工过程中的力学分析这三个方面进行探讨。

一、预应力混凝土结构的力学原理预应力混凝土结构是一种由预先施加拉力的钢筋或钢束对混凝土进行预压处理后所得到的结构形式。

其基本原理在于通过预应力钢筋的拉力，对混凝土实施预压。

这样一来，在外力作用下，负载大致平衡后，混凝土将不会发生开裂，其静力效应得以充分发挥。

预应力混凝土结构的安全性能与预应力钢筋的预应力大小有着直接的关系。

一般来说，预应力混凝土结构中，预应力钢筋的预应力为混凝土强度的60-80%。

预应力钢筋所受的拉应力通过混凝土与钢筋之间的粘结传递至混凝土，从而起到预压作用。

二、预应力混凝土材料特性分析预应力混凝土结构中，混凝土与预应力钢筋是不同材料之间的复合材料，两者的性能直接影响到结构的强度和稳定性。

混凝土在力学性质上具有高强度、高韧性的特点，而预应力钢筋则具有高拉力下延性和相对较高的疲劳性。

因此，在结构设计中必须考虑混凝土强度和预应力钢筋的拉伸能力大小。

另外，预应力混凝土结构施工中，预应力钢筋的预应力值是一个关键的参数。

过高的预应力值将导致混凝土开裂，过低的预应力值则会影响结构的稳定性。

同时，在预应力混凝土施工中，应根据不同构件的断面形状和受力情况设计合理的预应力钢束布置方案。

三、预应力混凝土施工中的力学分析预应力混凝土施工过程中，力学分析是必不可少的。

在钢筋张拉过程中，应根据设计要求和实际施工情况对预应力钢筋的张拉力度进行调整。

对于较大的结构构件，在预应力钢筋的张拉过程中，还需要考虑预应力钢筋与混凝土之间的协同作用，以保证混凝土的稳定性和结构的安全性。

此外，施工时还需要根据实际情况进行力学梁的分析和设计。

关于大面积有粘结预应力混凝土框架结构设计与施工中若干问题

关于大面积有粘结预应力混凝土框架结构设计与施工中的若干问题摘要大面积有粘结预应力混凝土框架结构应根据柱网尺寸采用不同的结构方案。

按规范要求的ii级抗裂标准，普通钢筋仅需构造配筋，有时预应力度较高的结构反而开裂严重，故建议适当放宽抗裂控制等级。

根据经济效果分析，框架梁中预应力筋连续跨数宜为3～4跨。

关键词有粘结预应力框架结构跨度最近几年，在高层、超高层建筑不断增长的同时，平面尺寸超长、超大的建筑也迅速涌现。

这些建筑一般采用有粘结预应力混凝土框架结构，其长度方向或两个方向的尺寸已超过规范规定的不设伸缩缝的最大长度。

由于设计、施工的方法和经验不足，尚有许多问题急需研究探讨。

大面积预应力混凝土结构方案选择根据柱网尺寸的不同，大面积现代预应力混凝土结构，可采用不同的结构方案。

跨度较小(12m以下)的框架结构，一般连续跨数较多，宜采用梁高较小的宽梁结构。

梁中预应力筋的留孔可采用扁波纹管，以保证梁的有效高度，并使连续张拉跨数较多时摩擦损失不致过大。

宽梁结构基处于地震度较高的地区，应加设抗震墙。

特别是梁宽大于柱宽的扁梁结构，增加抗侧刚度很重要。

跨度在12～18m的多跨框架结构一般采用通长的预应力筋。

长的有粘结预应力筋的摩擦损失较大，连续跨数宜控制在3～5跨。

若连续跨中有短跨，可在短跨处断开，设置后浇带；短跨可采用低预应力度的大梁。

跨度有18m以上的结构由于内柱处大梁弯矩较大，大梁的负弯矩钢筋多，为保证抗弯、抗剪和抗裂要求，避免内支座配置过多的预应力筋，宜在内支座处腋并使大梁中的预应力筋曲度平缓，以减少预应力损失。

在柱距方向，应视柱距的大小而采用不同的楼盖体系。

若柱距在8m以内，可采用单向平板、肋梁板、无粘结预应力平板、预制预应力大板等。

若柱距为8～12m，可采用无粘结次梁、后张有粘结资梁、先张预应力次梁。

在柱距方向，因承受地震作用及风作用，轴线上的梁高度应比次梁大，并需按纵向框架设计。

若双向跨度相差不大，框架大梁与资梁应设计成双向预应力结构，次梁宜按井式梁进行设计。

预应力装配式混凝土框架结构的抗震性能研究

第４５卷，第５期２０２０年１０月公路工程ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．４５，Ｎｏ．５Ｏｃｔ．，２０２０Ｄｏｉ：１０．１９７８２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７４－０６１０．２０２０．０５．０２６［收稿日期］２０１９－０３－１９［基金项目］国家自然科学基金项目（５１８７８２６８）［作者简介］唐昌辉（１９６３—），男，湖南新宁人，副教授，博士，主要从事预应力和组合结构研究。

［引文格式］唐昌辉，吴滨峦．预应力装配式混凝土框架结构的抗震性能研究［Ｊ］．公路工程，２０２０，４５（５）：１５６－１６２．ＴＡＮＧＣＨ，ＷＵＢＬ．Ｓｔｕｄｙｏｆｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｎｆｒａｍｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｃｏｍｐｒｉｓｅｄｏｆｐｒｅｃａｓｔｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ［Ｊ］．ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２０，４５（５）：１５６－１６２．预应力装配式混凝土框架结构的抗震性能研究唐昌辉，吴滨峦（湖南大学土木工程学院，湖南长沙　４１００８２）［摘　要］应用ＯｐｅｎＳＥＥＳ有限元软件中带有转动弹簧和剪切弹簧的简化二维节点梁柱单元模型，编制了预应力装配式混凝土框架结构低周往复荷载试验和拟动力荷载试验的计算程序，并对国内研究者已完成的一榀一层两跨的预应力装配式混凝土框架低周往复荷载试验和一榀两层两跨的预应力装配式框架的拟动力荷载试验进行了模拟分析，分别得到了计算的滞回曲线和时程曲线。

结果表明：计算曲线与试验曲线吻合良好，可为预应力装配式框架的设计分析提供一种途径。

［关键词］预应力装配式混凝土框架；抗震性能；简化节点模型；ＯｐｅｎＳＥＥＳ；模拟分析［中图分类号］ＴＵ３７５４［文献标志码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０２０）０５—０１５６—０７ＳｔｕｄｙｏｆＳｅｉｓｍｉｃＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｎＦｒａｍｅｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓＣｏｍｐｒｉｓｅｄｏｆＰｒｅｃａｓｔＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓＴＡＮＧＣｈａｎｇｈｕｉ，ＷＵＢｉｎｌｕａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＴｈｅａｕｔｈｏｒａｐｐｌｉｅｄｔｈｅｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｎｏｄｅｂｅａｍｃｏｌｕｍｎｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗｉｔｈｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｒｉｎｇａｎｄｓｈｅａｒｓｐｒｉｎｇｉｎｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＯｐｅｎＳＥＥＳ，ａｎｄｃｏｍｐｉｌｅｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｏｆｌｏｗｃｙｃｌｅｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇｌｏａｄｔｅｓｔａｎｄｐｓｅｕｄｏｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｔｅｓｔｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅＴｈｅｌｏｗｃｙｃｌｅｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇｌｏａｄｔｅｓｔｏｆａｏｎｅｓｔｏｒｙ，ｔｗｏｓｐａｎｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｆｒａｍｅａｎｄｔｈｅｐｓｅｕｄｏｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｔｅｓｔｏｆａｔｗｏｓｔｏｒｙｔｗｏｓｐａｎｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｓｓｅｍｂｌｙｆｒａｍｅｈａｖｅｂｅｅｎｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｄｏｍｅｓｔｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓＴｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｕｒｖｅｓａｎｄｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｃｕｒｖｅｓａｇｒｅｅｗｅｌｌｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｕｒｖｅｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｗａｙｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｆａｂｒｉｃａｔｅｄｆｒａｍｅｓ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｆａｂｒｉｃａｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｆｒａｍｅ；ｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｎｏｄｅｍｏｄｅｌ；ｏｐｅｎＳＥＥＳ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ预应力应用于装配式混凝土结构的研究越来越引起国内外学者重视。

预应力混凝土框架结构抗震推倒分析

程序。
在规范规定的竖向荷载、及多遇地震作用下、风
满足正常使用和承载能力要求，一次设计得出预第
应力混凝土框架结构之后，遇地震作用下必须在搞清楚下列问题：
结构推倒分析中，每一结构构件根据其尺寸、在配筋、料性能及受力特征确定出它们的力一变形材
ｃｍｐｌｄｈｒｂｔｂｃｍｅｔｅｈｏｅｉａｂｓｓｆｃｉｇｈｓｉｍｉｒｓｓａｃｏｉｅｅ，ｏｈｅａｈｔｅｒｔｃｅｌａｉｏｓａｎｔｅｅｓｃｅｉｔｎｅ，ｅｉｉｇｔｅｎｒｙｉｓｐｔｎｌｒａｚｎｈｅｅｇｄｓｉａｉｍｅｈｉｍｓｌｃｅ，ｌｏｃａｓｎｅｅｔｄａａｙｉｇｔｅｄｉｌｃｍｅｔｄｃｉｉｆｔｅｐｅｔｓｅｏｃｅｅｆａｔｃｕｅｏｃｒｅｔｈｅｕｎｅｏｌｓｉｉｇｓ．ｎｌｚｎｈｓａｅｎｕｔｌｙｏｈｒｓｒｓｄｃｎｒｔｍｅｓｒｔｒｓｃｎｅｎｄｗｉｔｅｓｑｅｃｆｐａｔｈｎｅｐｔｅｒｕｈｃ
结构的耗能机制形成或者在耗能机制形成过程中某
一
塑性铰达到其临界极限状态，结构达到给定的或
通过推倒分析，计人员可以了解结构中每一设

预应力混凝土结构设计要点探讨

预应力混凝土结构设计要点探讨摘要：随着现代科技的不断发展，房屋结构的设计越来越趋向于细致化和功能化，其中预应力结构在建筑工程中也得到广泛应用。

预应力结构混凝土结构和钢筋混凝土结构相比，具有优良的抗裂性能，承载力强，刚度大的特点，因而在建筑工程领域获得了广泛的应用。

关键词：预应力；结构；钢筋前言：现代预应力结构技术是提高结构的使用功能，节约钢材的重要技术。

建筑行业的发展促进了相应的建筑结构形式的革新，各种新型的、更加符合工程要求的设计及施工技术开始被广泛地应用到了建筑项目中，尤其是预应力混凝土结构的使用，使得许多不可实现的建筑设计方案得以施行，为建筑设计工作开辟了更为广阔的发展空间。

预应力结构的出现带动了建筑工程施工技术的飞速发展，为建筑物带来了既经济又美观的结构形式，带动了工程科学的飞速发展。

1、预应力混凝土结构概述随着建筑业的发展,预应力技术的应用越来越普遍,目前已成为建筑结构设计的一种重要技术。

与传统的普通建筑结构设计相比，预应力结构设计具有经济、实用、美观、适合于大跨度及大荷载量建筑结构施工的显著特征。

预应力结构是建筑工程中利用配置受力的预应力筋，通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。

通过张拉预应力筋产生的应力和使用过程中荷载产生的反方向的应力，这时就会出现抵消局部或者全部荷载出现的应力，用来提升结构使用性能的一种结构形式。

混凝土结构在受力过程中受拉区早期容易出现裂缝，为了克服其抗拉强度低的缺点，在构件使用之前，预先在混凝土受拉区施加一个预压力，通过张拉钢筋，浇筑混凝土，待钢筋与混凝土之间具有足够粘结力时放张钢筋，利用钢筋回弹力使该部位混凝土预先受压。

构件在未使用的情况下，其内部已经储存有预压力，当构件工作过程中受到外荷载作用发生变形局部受拉时，这部分拉力须先抵消混凝土内存在的预压力，随着荷载及形变的增大，构件施加预压力部分逐渐从受压状态过渡到不受力，再到受拉，大大延缓甚至阻止了混凝土裂缝的出现，从根本上改变了混凝土的受力性能，通过配置高强钢筋及高强度等级的混疑土，能大幅度提高混凝土构件的承载力及抵抗变形的能力，这种形式的混凝土就称为预应力混疑土。

试论预应力混凝土框架结构抗震设计

现在梁端、中柱上下端以及各柱柱根。因此如何保证框架的边
柱除柱根外不出现塑性铰。从而避免形成同一楼层所有柱上下端均出现塑性铰的层间耗能机制．是预应力混凝土框架结构抗
震设计的关键。
为弹性。在确定塑性铰的弯矩２转角或弯矩２曲率关系时材料强度均采用标准值．且普通钢筋应采用合理的模型考虑强化阶段的影响．混凝土应适当考虑由于塑性铰部位箍筋约束作用导
致的强度和延性的提高。（）４小震下的弹性变形计算。用上一步中建立的结构模型采进行小震下的弹性变形计算。检验最大位移（位移角）否并或是超过所规定的限值。果超过．重复（）（）大梁、如应１、２．增柱截面或
弯矩按照上式进行计算。也很难保证柱的承载力比相邻的框架梁更强。因此。用传统的抗震设计方法设计的预应力混凝土框采架结构．罕遇地震作用下．有可能会形成危险的” 铰机制 ” 在很柱。为解决这个问题．本文对预应力混凝土框架结构的抗震设计方法进行了研究。旨在通过采用更为合理的抗震设计方法。得预使应力混凝土框架结构的“ 合耗能机制 ” 够得以实现。混能
边柱截面设计所需要的弯矩和轴力值。以及进行各构件抗剪设

抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点

抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点抗震设计是建筑工程领域的一项重要技术，它是为了在地震发生时，减少建筑物的损毁和人员伤亡。

在抗震设计中，结构设计方法是一个关键问题，它直接影响到建筑物的抗震性能。

下面将介绍几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点。

1. 框架结构框架结构是一种常见的建筑结构形式，它采用柱、梁、架等单元按照一定的规则组成的。

在抗震设计中，框架结构通常被用来作为建筑物的主体支撑结构。

框架结构抗震性能好，能够有效减少建筑物在地震中的破坏程度。

然而，框架结构也有它的缺点，比如容易出现局部塌陷、刚度分布不均等问题。

2. 剪力墙结构剪力墙结构是一种相对成熟的抗震性能比较好的结构形式，它能够将建筑物整体刚性提高，从而有效减少建筑物在地震中的受力和破坏程度。

剪力墙结构也是建筑物中比较常见的结构形式。

但是，剪力墙也有它的缺点，比如它会造成非常大的刚度反应，从而影响建筑物的使用效率。

3. 钢结构钢结构是一种较为新颖的结构设计方法，它具有优良的抗震性能，能够有效提高建筑物的抗震性能。

钢结构的另一个优点是制造过程较为简单、容易精确控制尺寸等特点，因此在一些特殊场合中，钢结构也得到了广泛应用。

但是，钢结构也存在着一些缺点，比如它的造价相对一般的混凝土结构来说更高，而且在火灾或小规模爆炸等事故中，钢结构的抗灾能力相对较差。

4. 预应力混凝土结构预应力混凝土结构是一种将混凝土在施工前进行预应力处理，以提高强度和抗震性能的方法。

预应力混凝土结构具有重量轻、刚度高等优点，因此在高层建筑和大型桥梁的建造过程中，得到了广泛应用。

但是，预应力混凝土结构的存在一定的风险，一旦预应力混凝土失效，建筑物的整体安全性将会严重受到威胁。

以上是几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点，当然还有其他的方法，比如悬挂链条结构、网壳结构等，在不同的场合下，也可以被考虑使用。

在进行抗震设计时，需要根据具体情况，选择合适的设计方案，以达到最佳的抗震效果。

预应力混凝土框架结构抗震能力的试验研究

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推荐的混合机制进行抗震设计的ＰＣＰＦ一２框架在出铰顺序、坏机制及结构滞回线的包络线（架曲破骨
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荷载下的试验。试验的目的是探讨按ＧＪ０—８Ｂ１９规范设计的预
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构便于工艺设备更新、于今后技术改造、约用利节地，有较好的经济效益。作为一种承重结构，且由于其在使用荷载下有较高的抗裂度和截面刚度，且而
结构层高度较低，得到工程界普遍的肯定。故
ＺｉｏＭｅｇＳａｐｎｈｔａｎｈｏｉｇ
（ｈｅａｎＲ／ＣＳｒｃｕｅｆｎｓｆｄｃｔｎＰＲ．，ｏｔｅｓＵｉｒｉＮｎｉｇ２０９）ＴｅＫｙＬｂｏＣＰｔｔｒｓｏｉｕｏＥｕａｉ，Ｃ．ＳｕｈａｔｎｖｓｙｕＭｉｔｏｅｔａｊ１０６ｎ
维普资讯
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综述・
探预应力混凝土框架结构抗震设计中问题的讨
吕志涛孟少平
（南大学Ｒ／Ｃ结构教育部重点实验室南京２０９）东ＣＰ１０６
摘要：论述了能力设计方法在预应力混凝土框架结构抗震概念设计中的应用，调了预应力混凝土框架与钢筋混强
１概述
抗震性能反应了某种材料或结构形式的固有特性，抗震设计所依据的基础；构抗震能力则是可是结以改变的，取决于设计者所采用的设计方法及所它把握的安全度准则。结构的抗震性能是基本的、本
Ｋｅｗｏｄ：ｐｅｔｓｅｏｃｔｆａｔｃｕｅａｅｓｃｄｓｇｙｒｓｒｓｒｓｄｃｎｒｅｅｅｒｍｅｓｒｔｒｓｕｓｉｍｉｅｉｎ
及设计不合理，会使得整体结构的抗震能力较差。也
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈａａｉｅｉｎａｐａｈｗｉｈｉｐｌｄｉｈｓｉｃｄｓｇｆｐｅｔｒｓｅｏｃｅｅｆｍｅｓｒｃｕｅｓｐｅｎｅｔａｔｅｃｐｃｔｄｓｇｐｒｃｈｃｓａｐｉｎｔｅａｍｉｅｉｏｒｓｕｅｓｄｃｎｒｔｒｙｕｅｅｎａｔｔｒｓｉｒｓｔｄ，ｔｅｕｅｈ
质的、对稳定的；构的抗震能力则依赖于设计，相结是可变化的。３预应力混凝土框架结构抗震设计的研究现状
２０世纪８０年代以来，浇大跨度多层预应力现
？凝土框架结构在我国得到了推广和应用。这种结昆
不够深入。主要表现在下列几点：
２结构的抗震性能与抗震能力
国内外学者对有粘结预应力混凝土结构构件及预应力混凝土框架结构的抗震性能已进行了相当程度的研究，取得了基本一致的观点。但对预应力并混凝土框架结构抗震能力的研究，别是多层多跨特预应力混凝土框架结构抗震设计方法的研究迄今还
随着预应力混凝土框架结构在地震区的推广应用，其抗震问题迄今仍受到工程界的关注。这一问题应从两个方面去解决：是继续深入研究预应力一混凝土框架结构的抗震性能，是研究预应力混凝二土框架结构的抗震能力及其设计方法。
凝土框架结构耗能机制的区别与联系，塑性铰的转动能力应考虑其出铰的先后次序等概念。各
关键词：预应力混凝土
框架结构
抗震设计
ＴＨＥＩＣＵＳＯＮＮＤＳＳＩｏＡＳＥＩＳＭＩＤＥＳＩＮＦＣＧＯＦＲＡＭＥＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ
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