钢丝缠绕预应力嵌合结构基础性原理
简要说明预应力混凝土结构的基本原理
简要说明预应力混凝土结构的基本原理
预应力混凝土结构是指在混凝土结构进行加工之前，先在混凝土结构中对其进行张拉，使得混凝土结构内部产生一定的应力，这种内部应力在混凝土混凝土结构受到外部的压力时，可以使受压的元素的抗压性能得到提高。
预应力混凝土结构具有轻量化、强度和抗震等优点，因此被广泛应用于大桥、高层建筑、水利水电和其他重要的土木工程中，以满足大范围的地震等抗震要求。
预应力混凝土结构的基本原理是，先在混凝土结构中施加钢筋张拉，利用外部预加的张力，使混凝土结构中的应力发生变化，形成斜率，使混凝土结构内的应力尽可能地相同，以获得最佳的抗压性能。
当混凝土结构受到外部的压力时，先前引起的张力便可抵消部分或全部外力所产生的作用，从而降低受力元件中应力的大小。
- 1 -。
预应力混凝土结构施工技术原理
预应力混凝土结构施工技术原理一、概述预应力混凝土结构是一种利用钢材或高强度钢丝作为预应力材料，在混凝土构件中形成预应力的一种结构形式。
预应力混凝土结构具有强度高、耐久性好、变形小等优点，因此在工程中得到广泛应用。
本文将从预应力混凝土结构的定义、预应力材料、预应力混凝土的特点、预应力混凝土结构施工前的准备工作、预应力混凝土结构施工技术等方面进行详细的介绍。
二、预应力混凝土结构的定义预应力混凝土结构是指利用预应力材料（如钢材或高强度钢丝）在混凝土构件内部形成预应力，使混凝土在受力时处于预应力状态，从而提高混凝土的承载能力和变形能力的一种结构形式。
三、预应力材料预应力材料是指在混凝土中形成预应力的材料，通常采用的预应力材料有钢筋、钢丝、钢绞线等。
钢筋是一种用于混凝土配筋的钢材，具有高强度、韧性和耐腐蚀性等特点。
钢丝是一种细绳状的钢材，具有耐疲劳、耐腐蚀、强度高等特点。
钢绞线是由多股钢丝捻合而成的绳索，具有高强度、耐腐蚀、防震等特点。
四、预应力混凝土的特点1.强度高：预应力混凝土结构中的预应力材料可以承受部分或全部的混凝土的荷载，从而使混凝土的承载能力得到提高。
2.耐久性好：预应力混凝土结构中的预应力材料采用的是具有良好耐久性的材料，如钢材、钢丝等，可以有效地延长混凝土结构的使用寿命。
3.变形小：预应力混凝土结构中的预应力材料对混凝土施加预应力，可以有效地减小混凝土结构在受荷时的变形。
4.施工周期短：预应力混凝土结构采用预制构件进行施工，可以大大缩短施工周期，提高工程效率。
五、预应力混凝土结构施工前的准备工作1.材料准备：预应力混凝土结构施工前需要准备好预应力材料、混凝土、膨胀剂等材料。
2.施工方案设计：预应力混凝土结构施工前需要根据工程实际情况进行施工方案设计，包括预应力材料的布置方案、混凝土浇注方案等。
3.施工设备准备：预应力混凝土结构施工需要准备好施工设备，如灌注机、膨胀剂注射机、千斤顶等。
4.安全措施：预应力混凝土结构施工前需要进行安全评估，采取相应的安全措施，确保施工安全。
预应力混凝土结构的基本原理
预应力混凝土结构的基本原理
预应力混凝土结构是一种比普通混凝土结构具有更高抗弯和抗拉能力的结构形式。
它的基本原理是在混凝土的施工过程中，事先施加预应力于混凝土构件中的钢筋或钢束，使混凝土构件在加载过程中能够充分发挥其受压性能，从而增强整个结构的稳定性和承载能力。
预应力混凝土结构的基本原理可以概括为以下几点：
1. 强化受拉区域：通过在混凝土构件的受拉区域内施加预应力，可以有效地强化混凝土的受拉能力。
在受拉区域施加预应力后，混凝土的受拉应力会得到部分抵消，从而延缓或防止混凝土受拉破坏。
2. 减小受压区域面积：预应力混凝土结构在受拉区域施加预应力后，会减小混凝土的受压区域面积，从而使受压应力得到均匀分布，降低混凝土在受压区域内可能产生的裂缝和破坏风险。
3. 控制混凝土变形：通过控制预应力的大小和分布方式，可以有效地控制混凝土结构的变形。
预应力混凝土结构在加载过程中，预应力杆或束会产生逆向弯矩，与混凝土的弯矩相抵消，从而降低整体结构的变形。
4. 提高结构的承载能力：通过在混凝土构件中施加预应力，可以增加结构的承载能力。
预应力混凝土结构能够在受到更大荷载下保持较小的变形，延缓或防止结构破坏，提高整体结构的抗震能力和抗风能力。
综上所述，预应力混凝土结构的基本原理包括强化受拉区域、减小受压区域面积、控制混凝土变形和提高结构的承载能力。
通过合理施加预应力，可以增强混凝土结构的整体性能，使其具有更高的抗弯和抗拉能力。
预应力施工工法提高混凝土结构承载能力的关键技术
预应力施工工法提高混凝土结构承载能力的关键技术预应力技术是一种用于增强混凝土结构承载能力的关键技术。
通过在混凝土构件中施加预先拉应力，可以有效地提高结构的刚度和强度。
本文将介绍预应力施工工法的原理、施工步骤以及其在混凝土结构中的应用。
一、预应力施工工法的原理预应力施工工法通过在混凝土构件中施加预先拉应力，使结构能够在荷载作用下保持一定的张力状态，从而增加结构的承载能力。
其原理主要包括以下几个方面：1. 预应力张拉原理：通过张拉预应力钢束，使其对混凝土施加拉应力，使混凝土在受力后保持一定的预应力。
预应力钢束的拉力可以抵消混凝土受到的荷载力，使混凝土的应力保持在较低的水平，提高了混凝土的抗弯刚度和抗剪强度。
2. 预应力预压原理：在混凝土浇筑前，通过应用预应力力量，使混凝土受到一定的预压作用。
预压可以减小混凝土在荷载作用下的变形，提高混凝土的刚度和稳定性。
3. 预应力锚固原理：通过预应力锚具将预应力钢束锚固在混凝土构件中，使钢束与混凝土之间能够形成有效的传力路径。
预应力锚具的选用和布置对预应力沿构件的传递和分布起着关键作用。
二、预应力施工工法的施工步骤预应力施工工法主要包括构件预制和施工两个阶段。
下面将分别介绍它们的施工步骤。
1. 构件预制阶段：（1）确定预应力设计方案：根据结构的荷载特点、设计要求和施工条件，确定预应力设计方案，包括预应力钢束的布置、预应力力值和锚具的选用等。
（2）预压制度设置：根据结构的形状和尺寸，确定预压制度的设置，包括预应力钢束的张拉位置、锚固位置和预应力力值。
（3）钢束张拉：根据设计要求和工艺规范，进行预应力钢束的张拉和调整，确保钢束的预应力力值和布置满足设计要求。
（4）混凝土浇筑：在钢束张拉完成后，进行混凝土浇筑，确保混凝土质量满足设计要求。
2. 施工阶段：（1）锚固和固化：混凝土强度达到一定要求后，进行预应力钢束的锚固和固化，保证钢束与混凝土之间能够形成有效的传力路径。
（2）剪切和喷浆：根据设计要求，对混凝土构件进行剪切和喷浆处理，提高混凝土的抗剪能力和耐久性。
桥梁预应力施工技术及原理
桥梁预应力施工技术及原理
随着交通运输的快速发展和城市化进程的加快，桥梁作为重要的交通基础设施之一，承载着巨大的交通压力。
为了确保桥梁的安全稳定，预应力施工技术被广泛应用于桥梁建设中。
本文将介绍桥梁预应力施工技术及其原理。
一、预应力施工技术的定义
预应力施工技术是指在桥梁建设过程中，对桥梁构件施加预先设计好的预应力，以改善桥梁的力学性能和承载能力的一种施工技术。
通过施加预应力，可以消除桥梁自身的应力和变形，提高桥梁的受力性能，同时减小桥梁的裂缝和挠度，延长桥梁的使用寿命。
二、预应力施工技术的原理
1. 引入预应力
预应力施工技术的核心原理是在桥梁构件中引入预应力。
预应力是通过施加预应力钢束或预应力钢丝将桥梁构件内部产生的应力调整到预先设计好的状态。
通过控制预应力的大小和位置，可以控
制桥梁的变形和应力分布，达到提高桥梁的受力性能和承载能力的目的。
2. 施加预应力的方法
预应力可通过两种方法施加于桥梁构件上：一是预应力混凝土法，二是构件外张法。
预应力混凝土法是将预应力钢束或预应力钢丝嵌入混凝土中，通过张拉预应力钢束或预应力钢丝，使其产生预应力，从而对桥梁构件施加预应力。
构件外张法是将预应力钢束或预应力钢丝作为附加构件，通过将它们固定在桥梁构件外表面，再通过张拉的方法施加预应力。
以上两种方法各有优缺点，选用哪种方法取决于具体的工程要求和设计要求。
三、桥梁预应力施工技术的步骤
1. 梁底制模和配筋。
大型承载框架钢丝预应力缠绕技术研究
随着技 术发 展 ， 预应 力结 构 得 到迅 速 应 用 。所
谓预应 力结 构 ， 即预先对 结构施 加 预紧载 荷 ， 特定 使
部位 产生 的预应力 与 工 作应 力 相 反 ， 消 大部 分 工 抵 作应 力 ， 高结 构 的 承载 能 力¨ 。如法 国 ＡＤ公 司 提 １ ］ 于 １７ ９ ６年设 计制造 的 ６ ０ＭＮ多 向模 锻 水压机 （ ５ 自 重 １ ０ ） 通 过 粗 螺栓 施 加 预 应力 ， ３０ ０ ｔ ， 承载 机 架 立 柱 由受拉状 态变 为受 压 状态 ， 件 与锻 件 的 寿命 匹 铸 配程 度得 以提 高 ］ 。随 着锻 压 机 工作 频 次 的提 高 ， 高应 力状态 下的粗 螺栓 根部应 力集 中极 易造成 疲劳
成Ｅ 如 图 １ 示 。 ， 所
１ 预 应 力钢 丝缠 绕 结 构 优 势
以重 型液压机 为代 表的重 型装 备经历 了非 预应 力结 构 、 栓 预 应 力 结 构 、 绕 预 应 力 结 构 ３个 螺 缠 时代 。
１５ ９ ４年 ， 国 ＭＥ ＴＡ 公 司 设 计 制 造 了 ４ ０ 美 Ｓ ５
将 重型装 备 中的超大 超重零 件剖 分为若 干 中小 型结构 并分 开制造 ， 用 钢 丝缠 绕 施 加 预应 力 场 的 再 作 用下 组装成 整体 件 ， 大 提高 了重 型装 备 的可 制 极 造性 。受到 重型机 架 体 积 、 重量 和 场 地 等 因素 的制 约 ， 统的转 盘式钢 丝缠绕 方法 有着相 当的局 限性 。 传 研 究 开发一种 针对重 型装 备的 自适应 钢丝 预应力 缠 绕技术 ， 有着 现实 的需求 和长远 的偶 ． 、
．
．
重
ＭＮ模锻 水压机 ， 身 大 量采 用 重 型 铸 、 件 ， 机 机 锻 整
预应力钢丝缠绕技术在建材液压机上的应用
预应力钢丝缠绕技术在建材液压机上的应用一、预应力缠绕技术简介预应力技术是一种先进的机械结构技术，在制造中对结构施加预紧载荷，使其特定部位产生预应力，这种应力与工作载荷引起的应力相反，可以抵消大部分或全部工作应力，从而大大提高结构的承载能力。
而采用预伸长钢丝预紧的则称为钢丝预应力结构。
有以下几个优点：① 疲劳强度好。
这是由于预紧件载荷波动小而获得高疲劳强度抗力，如钢丝预应力缠绕的油缸和机架，均有15年以上寿命。
② 承载能力提高。
预应力结构是一种多元结构，在整体结构的压力集中部位将其剖分，然后再预紧为一个整体，由钢丝受力代替结构中应力集中部位受力，因而就更具有较高的可靠性，其安全系数比外预紧结构可低得很多，因此预应力缠绕结构和传统结构相比，重量大大减轻，从而降低了成本。
③ 无破裂危险，对于超高压容器来说，如钢丝缠绕的筒体，可以在很高压力下长期运行，而不产生破裂，极大地提高了缸筒的使用寿命。
二、钢丝预应力油缸的应用由于缸筒采用了预应力缠绕技术，使缸筒内压力可以大大提高，像德国9000t 液压机就可以采用三缸甚至二缸的驱动结构，当缸径为860时，三缸时主缸内压力为517kg/cm2，二缸时主缸内压力为775 kg/cm2，当然随之而来的是工作台厚度和框架设计的改变（容后再表）。
采用钢丝预紧油缸的超高压供油有以下几个好处：① 缸数减少，有利于活动工作台平稳加压。
从实践来看，基本消除了由于活动工作台上升不平行造成需回程重新上升的现象；② 主缸的重量大大减轻，成本显著下降；③ 主缸寿命显著提高；④ 通过增压器向主缸供油，可使系统压力控制在160kg/cm2以下，液压系统很少发生故障。
以9000t双缸供油压力为755kg/cm2时，增压器增压比只要达到4.8即可，而9000t主缸供油压力为517kg/cm2时，增压器增压比只要达到3.3即可。
三、预应力缠绕框架的应用用预应力缠绕框架代替单板式框架，可使得原本在框板内四角的压力集中得以消除，而由预紧的钢丝来承受，从而极大地提高其承载能力，对于像西德9000t 液压机而言，可以采用2个或3个框架来承受压力，无论从重量或是外形尺寸都有很大的降低，特别是这种钢丝预紧结构框架寿命都很长，至少15年，我公司出产的缠绕式液压机框架已有20年寿命的纪录。
重型设备钢丝预应力缠绕组合钢丝及缠绕组件的技术要求
重型设备钢丝预应力缠绕组合钢丝及缠绕组件的技术要求1钢丝技术要求1.1 缠绕用钢丝表面应光滑，不得有裂纹、锈蚀、划伤等影响使用的缺陷。
1.2 缠绕用钢丝的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合YB/T 4292的规定。
1.3 缠绕用钢丝的技术要求应符合YB/T 4292的规定，特殊的要求由供方与顾客协商，并在订货合同中标明。
1.4 缠绕用钢丝必须有质量证明书，保证钢丝符合规定的技术要求。
1.5 所选用的钢丝应经检验合格后方可使用，检验规则应符合YB/T 4292的规定。
1.6 每盘钢丝的重量应合理，需要考虑缠绕设备、缠绕组件、缠绕工艺等条件。
1.7 缠绕用钢丝应在干燥、通风处保存，避免接触盐雾、酸性气体、水、氧化剂等。
2 缠绕组件的技术要求2.1 一般要求2.1.1 缠绕组件可以采用铸件、锻件、铆焊件，组件的表面及内在质量、外形、尺寸及允许偏差应符合设计技术要求。
2.1.2 缠绕组件的各结合部位一般需要进行机加工，加工精度应符合图纸要求。
2.1.3 本标准中规定的技术要求与设计要求不相符时，按设计要求执行。
2.2 缠绕前组件的技术要求2.2.1 各组件经检验合格后方可进行组对、缠绕。
2.2.2 缠绕组件组对前各结合部位（如坎合面、钢丝垫板、销孔、销等）、与钢丝接触部位需清理干净，不得有油渍等。
2.2.3 缠绕组件的尺寸精度应达到设计技术要求。
2.2.4 安装钢丝预应力缠绕机器人的组件，必须保证机器人轨道连续、平整。
2.2.5 缠绕组件组对宜在相应的缠绕施工设备上进行。
重量大于200吨的组件应使用垫块（板）支撑；重量小于200吨的组件可使用施工设备上的缠绕平台支撑。
垫（块）板或缠绕平台应进行必要的理论计算，以确定承载重量和变形量；一般来说，垫（块）板或缠绕平台在缠绕过程中的变形量不大于1/1000mm或整体变形量不大于3mm。
垫（块）板或缠绕平台与组件接触部位应涂抹润滑剂，以减少磨损。
2.2.6 缠绕前缠绕组件上的钢丝槽必须进行清洗，涂覆防锈漆。
预应力结构的基本原理
预应力结构的基本原理
预应力结构的基本原理是利用预先施加的压力，通过使结构的荷载和应力达到平衡，增强结构的承载能力和稳定性。
预应力结构通常由以下几个主要组成部分构成：预应力筋、锚固件、压浆剂和混凝土。
预应力筋是预应力结构的重要组成部分，通常由钢材制成。
这些筋材在未施加任何荷载之前，就被施加预先确定的拉力。
这个预先施加的拉力会使筋材受到拉应力，使得结构内部的应力达到一定程度的均衡。
通过确定预应力筋的强度和布置位置，可以使结构在承受正常工作荷载时保持稳定。
锚固件是用来将预应力筋与结构固定在一起的设备。
锚固件通常由金属构成，可以将拉力传递到混凝土结构中。
锚固件通常通过拉伸预应力筋，使其受到扭力，从而与混凝土结构形成一种均衡状态。
压浆剂是一种用于填充锚固件孔洞和混凝土表面的材料。
它可以保护预应力筋和锚固件免受环境侵蚀和外部损伤。
混凝土是预应力结构的主要承载材料。
混凝土在接受预应力施加时，受到了压缩应力的影响，这可以使混凝土的强度得到提高。
预应力结构中的混凝土会通过预应力筋的拉力传递和锚固件的固定，实现结构的强度和稳定性。
通过以上的组成部分相互作用，预应力结构可以实现更高的承
载能力和更好的稳定性。
预应力结构的基本原理是通过预先施加的拉力，使结构内部的应力达到平衡，从而使结构能够更好地承受荷载。
缠绕预应力钢丝法和电热张拉法
缠绕预应力钢丝法和电热张拉法在现代建筑工程中，预应力技术被广泛应用于混凝土结构中，以增强其承载能力和耐久性。
而在预应力技术中，缠绕预应力钢丝法和电热张拉法是两种常见的施工方法，它们各自具有独特的特点和适用范围。
本文将对这两种方法进行全面评估，并对它们的优缺点进行分析，以便读者更深入地理解和应用预应力技术。
缠绕预应力钢丝法是一种较为传统的预应力施工方法，其主要特点是在混凝土构件充分凝固之后，在外部缠绕钢丝并施加预应力。
这种方法适用于对结构刚度要求较高和构件尺寸较大的情况下，能够有效减小混凝土开裂并提高构件的承载能力。
缠绕预应力钢丝法在施工过程中较为简单，成本相对较低，适用于一般建筑工程中。
然而，缠绕预应力钢丝法也存在一些缺点。
由于预应力钢丝在构件外部缠绕，施工过程中需要考虑钢丝与混凝土之间的粘结性，一旦粘结不良会导致预应力效果减弱。
缠绕预应力钢丝法在施工过程中需要较多的人工操作，工期较长，且受到施工环境限制较大。
相比之下，电热张拉法是一种相对较新的预应力施工方法。
其原理是在混凝土浇筑后，通过在钢筋内部施加电压，使钢筋产生瞬间热膨胀，从而实现预应力。
这种方法适用于对施工周期有较高要求和对结构开裂控制要求较严格的工程项目中，能够提高混凝土结构的整体性能和耐久性。
然而，电热张拉法也存在一些局限性。
施工过程需要专业的技术人员和设备，成本较高。
电热张拉法在施工过程中较为复杂，需要严格控制张拉温度和时间，施工难度较大。
综合来看，缠绕预应力钢丝法和电热张拉法各自具有适用范围和特点。
在实际工程中，应根据具体工程要求和条件选择合适的预应力施工方法。
随着科学技术的不断发展，预应力技术也将不断完善和创新，为建筑工程提供更加可靠和高效的解决方案。
个人观点：作为一名建筑工程领域的文章写手，我对预应力技术有着深刻的理解和认识。
在实际工程中，选择合适的预应力施工方法至关重要，能够直接影响到结构的性能和耐久性。
我认为在选择预应力施工方法时，应充分考虑工程项目的实际情况，选择最适合的方法，以确保工程质量和安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘
要
钢丝缠绕预应力嵌合 结构是指在预应力钢丝缠绕层 的预 紧下， 合子结构 经界 面嵌合作用 而连 接起 来的结构。其 嵌
应用解决 了重型承载结构 的设计 、 制造 、 运输 、 安装等诸 多 困难 。近年 来在我 国 自主建 造的 万吨级重 型压 机 中已经得到广泛
应 用 ， 嵌 合 连 接 的基 础 性 原理 研 究远 滞后 于工 程 应 用 。 现 重 点 从 多 峰 弹 塑 性 接 触 理 论 、 但 断裂 力 学 和 弱边 界 理 论 三 个 方 面 对 嵌 合 原 理进 行分 析和 探 讨 ， 嵌合 结构 的深 入 研 究和 工 程 应 用 提 供 了初 步 的 基 础 性 原 理 支 持 。 为
不 断的发展 ， 自身重 量 一 般都 达 几 百 吨 甚至 几 千 其 吨。对 于重 量在 ３ ０ｔ ０ 以内 的承载结 构 ， 尚可采用 整
工、 运输 等 多个 环 节 的 困难 ； 至 可 以有 效 地 实 现 甚
必要 材料 的梯 度分 布 和 合理 选 取 ， 很 大程 度 上 提 在
通 信 作 者 简 介 ： 永 年 （ ９ ８ ）， 士 研 究 生 导 师 ， 究方 向 ： 颜 １３ 一 博 研 锻
压机械。
２ ９期
刘海霞 ， ： 等 钢丝缠绕 预应力嵌合结构基础性原 理
７７ ２５
丝缠 绕层 的 预 紧 下 ， 峰 结 构 挤 压 人 金 属 嵌 合 层 ， 多
Ｑ的稳定 摩擦 力 。嵌 合结 构 首先 考虑 大 幅度 降低 预 紧件 的 刚 度 ， 强 度达 到 ２ ０ ＭＰ 用 ０ ａ的丝 材 （ 弹 簧 如 钢 ６ ｎ钢 丝 ） 替 细 螺 栓 ， 对 刚度 值 进 一 步 降 ５Ｍ 代 相
到 Ｃ： ． － ０ １ ０ １－ ． ５左 右 。 合 作 用 而 将 子 件 连 接 起 来 的结 构 。嵌合 结 构 摒弃 键 和键 孔 ， 采用 摩 擦 系数 大而硬 度略低 的金 属嵌 合 层代 之 ， 子件 Ａ 和 Ａ 的 接 触面经 嵌合 处理 （ 峰结 构 的处 理 ） 在 预应 力 钢 多 ，
塑性 接 触 （ ２ 。因此 ， 图 ） 将嵌 合 现象 视 为一 种 多 峰
弹 塑性接 触 。 进入 塑 性 变 形 阶段 ， 触 区 的金 属 开 始 流 动 。 接 金属 流 动 的结果 将 产生 “ 尺度 阻滞 ” 象 。多 峰 双 现 挤压 形成 的 峰 间隆起 ｈ为大 尺 度 阻 滞 结 构 ， 即产 生
第１ ０卷
第２ ９期
２１ ０ ０年 ｌ ０月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ．１ Ｎｎ ９ ０ｃ． ０１ １ ０ ２ ｔ２ ０
１ ７ 一 １ １ （ ０１ ２ — ２ ４ ０ ６ ｌ ８ ５ ２ ０） ９ ７ ７ — ５
Ｓ ｉｎｃ ｅ ｈ ｌ ｇ ｎ ｇｎｅ ｒｎ ｃ ｅ ｅ Ｔ ｃ ｎｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅｉ ｇ
关 键词
预应力嵌合
多峰
弹塑性接触
断裂
弱边界
巾图法分类号
Ｔ １４ Ｈ １；
文献标志码
Ａ
预应 力 技 术 可 以 改 变 承 载结 构 在 工 作 载 荷 后 的受力 状 态 ， 变拉 为 压 ， 以保证 结 构 的抗 疲 劳 性 能 ， 提高 可靠 性 。早 在 １ ７世 纪 就 已产 生 （ 主要 是 大炮 的预 紧 ） １ 纪 已有大 量 的工业 应用 ， ，９世 随着预 应力 技 术 的发 展 ， 渐 被 应 用 到 重 型 承 载 结 构 上 。 逐 ２ ０世 纪 ７ Ｏ年 代 中后 期 ， 典 、 苏联 和 我 国相 继开 瑞 前 展 了钢丝 缠绕 预应 力结 构 的研究 ， 取 得 了第一 批 并 理论 成 果 Ｉ 。随 着 承 载 能 力 的 增 加 及 技 术 的 发 ４ 展， 钢丝缠 绕预应 力 承 载结 构 重量 及 结 构 形式 也 在
技术 。设 计 结构 先 剖分 及 进 行 子 件 加 工 后 再 组
合成 整体 ， 件 的 尺 度 和 重 量 大 大 降低 ， 决 了加 零 解
图 １ 嵌 合 结 构 模 型 图
２１ ００年 ７月 ２ 日收 到 ６
第 一 作 者 简 介 ： 海 霞 （ ９ ７ ） 博 士 ， 究 方 向 ： 料 科 学 与 刘 １７ 一 ， 研 材
产生 一种 不 可逆 的塑 性 接 触 ， 成 巨 大 的 足 以抵 抗 形
合 板发 生 接 触 ， 生 接 触 效 应 （ 峰 体 为 刚 性 小 产 设
球） 。当预应 力 较小 时 ， 触 属 于 弹性 接 触 范 围 ， 接 随 着 预应 力 的增 大 ， 触 也 由初 始 的 弹 性 接触 变 为 弹 接
＠ ２ １ ＳｉＴ ｃ． ｎｎ． ００ ｃ． ｅｈ Ｅ ｇｇ
仪 表 技 术
钢 丝缠 绕 预 应 力嵌 合 结构 基 础 性 原 理
刘海霞 颜永年 曾 攀 林 峰 张 磊 张人估
（ 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 ， 北京 １０ ９ ； ０ １ １ 清华大学机械工程系 北京 １０ ８ ， ０ ０４）
高承 载结 构 的可 制 造 性 和 安 全 性 。 目前 该 技 术 的
发展 已达 到一个 新 的里 程 碑 ， 在 重 型设 备 领域 得 并
到推 广应用 。
１ 预应 力嵌合连接结构
清 华大 学 重 型装 备 团 队在 近 ３ ５年预 应力 钢 丝
缠绕 结构 ＿ 程 实 践 的基 础 上 ， ２ Ｔ 于 １世 纪初 ， 出了 提
嵌合 结构 （ Ｉ 。 图 ）
体制造 方法 ， 随着 重量 的增 加 ， 制造 难 度 增 高 、 其 风
险加大 。通 常 由于 多个 环 节 能 力 和规 模 不 足 ， 法 无 完 成其 整体 制 造 ， 成 为工 程 的瓶 颈 ， 大 地 影 响 而 极
重 型装 备 的发 展 。为 解 决 更 大 吨 位 承 载 结 构 的设 计、 制造 等 困难 ， 出 了钢 丝 缠 绕 预 应 力 剖 分 组 合 提