预应力混凝土结构课程论文
预应力混凝土结构论文
预应力混凝土结构论文大跨度预应力混凝土结构施工技术探析摘要：文章简要从施工准备、模板工程、混凝土工程及预应力工程施工等方面介绍了大跨度预应力混凝土结构施工技术。
关键词：大跨度；预应力；混凝土结构随着工业及民用的需要，当前的建筑结构朝向大跨度、大空间的方向发展，而大跨度建筑又多采用预应力结构。
一直以来，大跨度预应力混凝土施工是建筑施工的重点和难点，因为如果施工质量控制不当，大跨度预应力混凝土结构施工中容易出现模架垮塌、大体积混凝土裂缝以及预应力损失等诸多问题，为工程留下质量隐患，危害建筑结构的安全。
一、预应力混凝土结构的特点1.预应力结构的优点（1）改变了结构的受力性能，提高了构件的刚度、抗裂度。
由于在构件的受拉区预加压应力，便会减小此处的拉应力，较小构件的实际挠度，提高了结构的抗裂度，推迟了裂缝的出现和限制了裂缝的宽度，增强了结构抗侵蚀和抗渗能力，延长了构件的寿命。
（2）减小混凝土梁的剪力和主拉应力。
预应力凝土梁在支座附近承受的剪力会因梁的曲线筋而减小，混凝土截面上预压应力也会减小荷载作用下的主拉应力，从而有利于减小混凝土梁腹的厚度。
（3）节约材料，降低工程造价。
预应力结构可充分发挥钢筋的作用，尤其是大跨度结构，可用预应力混凝土结构代替钢结构，节省钢材用量，降低了造价。
（4）有助于构件工厂化生产。
预应力可以作为构件拼装手段，许多大中型构件可在工厂分件预制，现场拼装，从而提高施工效率。
2.预应力结构的缺点。
需要张拉机具、灌浆设备等专门的设备；工艺复杂，质量要求高，对施工队伍的专业素质要求高；不易控制预应力反拱，可能影响结构使用效果。
二、模板工程施工大跨度预应力结构施工应控制模板工程的质量，防止模板垮塌。
1.脚手架搭设。
在预应力结构施工前，搭设满堂脚手架前，将要设置钢管立杆的部位土方打夯结实，并将30mm厚的通长脚手板铺设在立杆的下面。
支柱上面垫100*100mm方木，并在支柱离地500mm 处加一道剪力撑和水平拉杆，然后以上每隔1.8m设一道，以保证脚手架的整体稳定性。
预应力混凝土论文
预应力混凝土的现状及发展前景摘要：随着我国现代化进程的逐步推进，对于混凝土的质量有了越来越高的要求，而预应力混凝土就能很好地满足这一要求，立足于此，本文简要阐述了预应力混凝土的现状，以及其未来的发展前景。
关键词：预应力混凝土；现状；发展前景1.预应力混凝土定义为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，可以设法在混凝土结构构件受荷载作用前，预先对受拉区混凝土施加压力后的混凝土就是预应力混凝土。
预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。
2.预应力混凝土发展现状综述1、混凝土发展历史（1）预应力混凝土的概念在19世纪末提出，但早期的试验并不成功，主要是因为对混凝土收缩与徐变的影响认识不清，预应力筋没有采用高强钢筋，因为只有高强钢筋才有足够的应变能力来抵抗混凝土的非弹性缩短。
（2）直到1925年高强钢筋用于预应力结构，由法国学者弗来西奈将高强钢材引入预应力混凝土结构，并且建成了一些重要的预应力结构，预应力的愿望才得以实现。
（3）我国从1956年推广应用预应力混凝土，现在无论在数量以及结构类型方面均得到迅速发展。
2、混凝土发展过程：素混凝土→钢筋混凝土→预应力混凝土3、预应力混凝土的优点：能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。
与普通混凝土相比，在同样条件下具有截面小、自重轻、质量好、材料省（要节约钢材20％～40％），并能扩大预制装配化程度。
在较大跨度结构中，综合经济效益好。
3.预应力混凝土在我国的发展前景（1）新材料技术开发应用预应力混凝土钢筋除了目前使用的高强度钢材外，未来新型预应力混凝土钢筋都是强度高、自重轻、弹性模量大的聚碳纤维，玻璃纤维和聚醋纤维类非金属预应力混凝土钢筋，例如纤维增强聚合物（FRP）预应力混凝土、耐火性高温材料混凝土等。
预应力钢筋混凝土论文(1)
预应力钢筋混凝土论文论文摘要：预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，作为现代公路的主要结构形式，预应力混凝土连续梁桥结构在现今的公路工程中得到了广泛应用。
文章总结了预应力混凝土连续梁桥的特点与基本设计理论，介绍了几种主要的施工方法。
随着现代化步伐的加快，我国基础设施建设正以前所未有的规模在全国展开，同时质量问题越来越成为人们关注的焦点。
预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点。
上述种种因素使得这种桥型在公路、城市和铁路桥梁工程中得到广泛采用。
在连续梁桥的施工方法中，常用的有满堂支架法、悬臂法、顶推法、先简支后连续等施工方法，笔者根据自身的经验，就近几年施工的预应力混凝土连续梁桥结构优化设计与施工的几个关键因素进行探讨。
．预应力混凝土的优点及适用性预应力混凝土能充分发挥钢筋和混凝土各自的特性，能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。
与普通混凝土相比，在同样条件下具有构件截面小、自重轻、质量好、材料省( 可节约钢材40%~50% 、混凝土20%~40%) ，并能扩大预制装配化程度。
虽然，预应力混凝土施工，需要专门的机械设备，工艺比较复杂，操作要求较高，但在跨度较大的结构中，其综合经济效益较好。
此外，在一定范围内，以预应力混凝土结构代替钢结构，可节约钢材、降低成本、并免去维修工作。
近年来，随着施工工艺不断发展和完善，预应力混凝土的应用范围愈来愈广。
除在传统工业与民用建筑的屋架、吊车梁、托架梁、空心楼板、大型屋面板、檩条、挂瓦板等单个构件上广泛应用外，还成功地把预应力技术运用到多层工业厂房、高层建筑、大型桥梁、核电站安全壳、电视塔、大跨度薄壳结构、筒仓、水池、大口径管道、基础岩土工程、海洋工程等技术难度较高的大型整体或特种结构上。
当前，预应力混凝土的使用范围和数量，已成为一个国家建筑技术水平的重要标志之一。
毕业设计(论文)-t形预应力钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计[管理资料]
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摘要本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定进行方案比选和设计的。
本桥共一跨，标准跨径长为24m,对该桥的设计，本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则，本论文提出三种不同的桥型方案进行比较和选择：方案一为预应力混凝土简支梁桥，方案二为斜腿刚构桥。
方案三是预应力混凝土T形刚构桥，经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土简支梁桥为推荐方案。
在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在使用工程中恒载以及活载的作用利，采用整体的体积以及自重系数，荷载集度进行恒载内力的计算。
运用杠杆原理法、偏心压力法求出活载横向分布系数，并运用最大荷载法法进行活载的加载。
进行了梁的配筋计算，估算了钢绞线的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形验算、锚固区局部强度验算和挠度的计算。
本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制，计算机编档、排版，打印出图及论文。
还有，翻译了一篇英文短文“Bridges”。
关键词：桥梁设计、预应力混凝土、简支梁桥、上部结构、AutoCAD。
AbstractThis is a partial struct design of a flyover crossing that is over the railway in , according to designing assignment and the standard of road and bridge. The total of a bridge span, standard span length of the purpose of make the type of the bridge corresponding with the ambience and cost saving, this paper provides three different types of bridge for selection: the first one is pre-stressed concrete continuous bridge; the second one is slant leggedrigid frame brige; the last one is Prestressed concrete t-shaped rigid frame bridge. After the comparisons of economy, appearance, characteristic under the strength and effect, the first one is selected.In the design, the calculation of bridge upper structure bridge is analyzed emphatically in the use of engineering zhongheng load and live load effect, the overall volume and weight coefficient, load set the calculation of internal force of dead load. Using the lever principl method, eccentric-pressed method live load transverse distribution coefficient, and using the method of maximum load method for load live load. The beam reinforcement calculation, estimate the various loss of prestress steel strand, prestressed stage and using stage of main girder section and the strength and deformation calculation of anchorage zones and local strength calculation and the calculation of the deflection.This design all design drawings using cad drawing, filing, computer typesetting, figure and print out the papers. Also, an essay in English translation "Bridges".Keywords: Bridge design, the prestressed concrete beam bridge, the upper structure, AutoCAD.目录第一章 结构方案设计比选 (2)比选 .............................................................. 2 ................................................................... 2 ................................................................... 2 结论: . (4)第二章 桥梁上部结构设计 (5)................................................................... 5 . (8)第三章 主梁内力计算 ................................. 错误!未定义书签。
预应力混凝土的论文
预应力混凝土的论文在现代建筑工程领域中，预应力混凝土作为一种重要的结构材料，发挥着举足轻重的作用。
它不仅能够提高建筑物的承载能力和耐久性，还能有效地减少裂缝的产生，增加结构的稳定性和安全性。
预应力混凝土的基本原理是在混凝土构件承受荷载之前，预先对其施加一定的压力，使其在工作状态下能够更好地抵抗拉应力。
这种预先施加的压力可以通过张拉高强度钢筋或钢绞线来实现。
当构件承受外部荷载时，预先存在的压应力能够部分或全部抵消由荷载产生的拉应力，从而显著提高混凝土构件的性能。
预应力混凝土具有众多优点。
首先，它能显著提高构件的抗裂性能。
普通混凝土在受拉时容易出现裂缝，而预应力混凝土通过预先施加的压力有效地控制了裂缝的产生和发展，使得构件在使用过程中保持较好的整体性和耐久性。
其次，预应力混凝土可以增大构件的跨度和承载能力。
由于其优越的力学性能，能够建造出更大跨度的桥梁、屋架等结构，满足现代建筑对于空间和功能的需求。
再者，它还能减轻结构自重。
通过合理设计预应力的分布，可以在保证强度的前提下减少混凝土和钢筋的用量，降低建筑物的自重，节省材料成本。
在实际应用中，预应力混凝土有着广泛的场景。
在桥梁工程中，预应力混凝土梁桥、斜拉桥和悬索桥等结构形式屡见不鲜。
例如，著名的苏通长江大桥就大量采用了预应力混凝土技术，其主跨达到了 1088 米，是当时世界上跨度最大的斜拉桥之一。
在房屋建筑中，预应力混凝土楼板、大梁等构件能够提供更大的无柱空间，增加建筑物的使用灵活性。
此外，在水利工程、地下工程等领域，预应力混凝土也发挥着重要作用。
然而，预应力混凝土的施工过程相对复杂，需要较高的技术水平和严格的质量控制。
预应力钢筋的张拉工艺是施工中的关键环节，包括先张法和后张法两种。
先张法是在台座上先张拉钢筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后放松钢筋，使钢筋的回缩力传递给混凝土；后张法则是先浇筑混凝土构件，预留孔道，待混凝土达到规定强度后，在孔道内穿入预应力钢筋并进行张拉，然后用锚具将钢筋锚固在构件上。
预应力混凝土的论文
预应力混凝土的论文预应力混凝土是一种在现代建筑工程中广泛应用的先进结构材料。
它通过在混凝土构件承受荷载前，预先对其施加压力，从而有效地提高了构件的承载能力、抗裂性能和耐久性。
预应力混凝土的基本原理是利用高强度的钢筋或钢绞线，在混凝土浇筑前或浇筑过程中对其进行张拉，使其产生预压应力。
当构件承受外部荷载时，预压应力可以抵消一部分拉应力，从而延缓裂缝的出现和发展，提高构件的刚度和稳定性。
预应力混凝土具有众多显著的优点。
首先，它能够显著减小构件的截面尺寸，减轻结构自重，从而增加建筑物的使用空间。
例如，在大跨度桥梁和高层建筑中，采用预应力混凝土可以大大减少柱子和梁的尺寸，使建筑内部更加开阔。
其次，预应力混凝土具有良好的抗裂性能。
由于预压应力的存在，混凝土在正常使用阶段不容易出现裂缝，提高了结构的耐久性和防水性能。
再者，预应力混凝土能够提高构件的承载能力，使其能够承受更大的荷载。
此外，它还可以有效地控制结构的变形，保证结构在使用过程中的稳定性和安全性。
在实际工程中，预应力混凝土的应用非常广泛。
在桥梁工程中，预应力混凝土梁桥、斜拉桥和悬索桥等都是常见的结构形式。
预应力技术使得桥梁能够跨越更长的距离，承受更大的交通荷载。
在建筑领域，预应力混凝土被用于大型商场、体育馆、展览馆等大跨度建筑的屋盖和楼盖结构，以及高层建筑的核心筒和转换层等关键部位。
此外，在水利工程、港口工程和地下工程中，预应力混凝土也发挥着重要的作用。
预应力混凝土的施工方法主要有先张法和后张法两种。
先张法是在台座上先张拉预应力钢筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力钢筋，使钢筋的回缩力通过钢筋与混凝土之间的粘结力传递给混凝土，从而在混凝土中产生预压应力。
后张法是先浇筑混凝土构件，在构件中预留孔道，待混凝土达到一定强度后，将预应力钢筋穿入孔道，然后在两端进行张拉，并用锚具将钢筋锚固在构件上，最后在孔道内灌浆，使预应力钢筋与混凝土形成整体。
桥梁预应力工程施工论文
桥梁预应力工程施工论文1桥梁预应力混凝土工程施工的特点分析1．1预应力混凝土简介预应力混凝土是目前国内桥梁工程中应用非常普遍的一种结构类型，其具体是指结构在承受外部荷载之前，预先采用人工的方法，使结构内部产生出一种应力状态，从而让结构在使用阶段中产生拉应力的区域先承受压应力，由于两种应力可以互相抵消，所以能够进一步延缓结构裂缝的出现速度，有利于提高桥梁结构的整体刚度和稳定性，这样一来桥梁结构的耐久性也会随之大幅度提升，显著延长了桥梁的整体使用寿命。
1．2预应力混凝土的优点通过对大量工程实践进行总结后发现，预应力混凝土具有如下优点:1)在桥梁工程中，预应力混凝土结构的应用，能够明显改善使用阶段的性能，结构的受剪承载力显著提高，卸载后的恢复能力也大幅度增强。
2)能够使钢筋的耐疲劳获得一定程度的提升，结构的自重比普通钢混结构轻很多。
1．3预应力混凝土的不足虽然预应力混凝土的优点非常明显，但在工程应用中发现，这种结构也存在一定的不足之处，主要体现在以下几个方面:1)由于加入了预应力施工工序，从而使得整个施工过程变得更加复杂，施工难点较多。
2)施工质量要求较高，施工中细微的差错，均会对施工质量造成影响。
3)施工设备专业性强，施工成本较高。
2桥梁预应力工程的工程施工难点及技术措施通过对大量应用预应力混凝土结构的桥梁工程进行分析后发现，在预应力施工中存在一些难点问题，如果这些问题处理不当，那么便会对预应力混凝土结构的整体质量造成影响，进而影响到桥梁工程的质量。
鉴于此，必须对预应力工程的施工难点予以足够的重视，并采取有效的技术措施加以解决处理，借此来提高预应力的施工质量。
2．1工程施工难点分析大体上可将桥梁预应力工程的施工难点归纳为以下几个方面:1)进浆堵管。
如果金属波纹管在加工制作、运输、安装的过程中出现变形、开裂等情况时，则会在混凝土浇筑时引起成孔的预应力管道变形，这样一来很容易造成进浆堵管的现象。
由于连续梁钢筋既多且密，从而导致预应力管道的安装比较困难，致使线形控制的难度增大。
预应力混凝土桥梁工程论文-桥梁工程论文-工程论文
预应力混凝土桥梁工程论文-桥梁工程论文-工程论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——1预应力混凝土的特点1.1优点①抗裂性好，刚度大。
②节省材料，减小自重。
③提高构件的抗剪能力。
由斜截面抗剪承载力验算公式0dcssbpbVVVV可知控制截面弯起的预应力钢筋对斜截面抗剪承载力有贡献。
④提高构件的耐疲劳性能。
预应力混凝土桥梁具有强大预应力的钢筋，在运营阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小，故可提高抗疲劳性能。
⑤降低构件在正常使用状态下的挠度。
在相同受力条件下，构件的挠度与刚度成反比，由于预应力混凝土构件较钢筋混凝土构件刚度大，所以在相同条件下，预应力混凝土可以减少受弯构件的挠度。
1.2缺点①工艺较复杂，对质量要求高，需要配备一支技术较熟练的专业队伍。
②需要有专门的施工设备，如千斤顶、张拉台座、灌浆设备等；此外先张法施工时需要专门的预制场。
2预应力混凝土的分类（1）根据预应力混凝土中预加应力的程度分为全预应力混凝土（预应力混凝土构件在全部使用荷载的作用下不产生弯曲拉应力）、A类部分预应力混凝土（预应力混凝土结构物的拉应力不超过规定的允许值，即“拉而不裂”）和B类部分预应力混凝土（结构在自重作用下不产生拉应力，而在荷载短期效应组合下容许开裂，即“裂而有限”）。
全预应力混凝土可使构件的控制截面在受拉区边缘不产生拉应力，对结构的承载力和耐久性等均较有利，但全预应力混凝土构件也有自己的不足：①主梁反拱度过大，以至于桥面铺装实际的施工厚度变化较大，可能造成局部铺装厚度较薄，易破损，影响行车顺畅；②施加预应力较大，锚下混凝土应力较大，出现沿预应力钢筋方向不能恢复的裂缝；③由于全预应力混凝土需要施加较大的与压力，所以所用的预应力钢筋较多。
部分预应力构件在实际工程中应用较为普遍，设计人员可以根据结构使用要求来选择预应力度；（2）根据给预应力筋实施张拉是在预应力混凝土构件形成之前或之后分为先张法和后张法两种。
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图1.1 试验模型尺寸及荷载简图
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图1.2拟静力框架截面及配筋图
图1.3 拟静力框架模型一层、二层预应力钢筋线型 1.2 加载过程及现象 试验采用荷载变形双控的低周反复加载方法。试体屈服前，采用荷载控制，先施加试体 预计开裂荷载的40%-60%， 并重复2到3次， 再逐步加载至100%。 试体屈服后采用变形控制， 变形值取屈服时试体的最大位移值,并以该位移值的倍数为级差进行控制加载。 试验现象如下： (l)弹性阶阶段 框架模型在开裂前,位移与荷载呈现良好的线性关系。可重复性较好。无异常状况。 (2)开裂发展期 当加载至P=-41.5kN时(P代表水平力之和),首先在第一层左柱柱底出现水平裂缝。 随着荷 载增加,裂缝不断开展,在第一层左、 右柱的柱顶和柱底的内外侧均出现多条水平裂缝,在第一 层梁的两端出现少量斜裂缝,个别裂缝延伸入节点区内。 二层柱柱顶也出现裂缝,并逐渐发展。 (3)屈服及后期 继续加载至P=-76kN时,第一层左柱柱底外侧钢筋屈服。加载改为位移控制后,当控制位 移达到△=35mm时,第一层梁左端斜裂缝宽度达到0.4mm,缝宽和长度明显增大,此时第一层 左、右柱柱顶的水平裂缝均增多、增长、变宽。当控制位移达到△=46mm时,水平荷载达到 最大值,最宽裂缝出现在第一层右柱柱顶外侧,水平缝宽为1.6mm。 1.3 试验结果 试验现象和试验数据表明,塑性铰出现的顺序是:第一层柱的柱底纵向钢筋屈服,形成塑 性铰,然后是第一层柱的柱顶出现塑性铰,再然后是第二层柱的柱顶出现塑性铰,最后是第一 层梁的梁端出铰。 通过分析框架模型的滞回曲线（图1.4、图1.5）可以发现以下特点:滞回环开始形状为梭 形,之后逐渐转换为反S形；框架模型受拉钢筋屈服后,随着加载的持续进行,总体变形继续加 大而承载力变化不大。比较前后各次加载,曲线的斜率随着荷载的加大而减少,表明结构在反 复荷载作用下刚度退化； 反覆加载后,曲线出现拐点,形成中间捏拢现象,而且捏拢程度逐次加 大，表明钢筋滑移的影响随着变形的加大而增大；卸载曲线的在刚开始卸载时曲线陡峭,随 着荷载减小曲线趋于平缓,恢复变形逐渐加快,即恢复变形滞后。曲线斜率随着反复加卸载次 数加大而减小,表明卸载刚度退化。 卸载到零以后,结构有残余变形,且大小随反复加载次数不 断增加而加大； .比较两作动器的滞回曲线可以看到:二层的滞回曲线不如三层曲线饱满,但位
图2.3 延性普通框架结构与预应力框架结构的典型滞回骨架曲线 文献[6]指出， “捏拢”现象使预应力混凝土结构的滞回曲线所围面积不如理想双折线滞 变体系(图 2.3)那么饱满，故其耗能能力不如普通钢筋混凝土结构。因此，在计算非弹性体 系的等效阻尼比时，应根据不同预应力度选择合适的阻尼修正系数κ，以准确反映预应力结 构在地震动过程中的耗能行为。 3 结论 本文通过试验介绍总结了预应力框架结构的抗震性能，进而介绍了两种针对预应力框 架结构的抗震设计方法。 除此之外， 基于性能的抗震设计方法还有很多， 但都处于研究阶段， 真正能够为设计人员使用的简化方法还未成形，有待学者进步一研究。 参考文献
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移较为接近,可见三层层间位移较小,位移发展主要集中在框架一层二层；总体上看，滞回曲 线较为饱满。
图1.4二层滞回曲线图1.5三层滞回曲线 采用通用屈服弯矩法确定框架模型的延性系数，评价框架的变形能力 框架1层是结构的薄弱层,它在试验后期完全屈服且塑性铰充分发展,可计算该层的延性系数 为:正向:△u=-31.5mm△y=-7.09mmμ=-31.5/7.09=4.44 ； 反向:△u=32.44mm△y=7.8mm μ=32.44/7.8=4.15。 通过计算分析可以得出,框架模型达到最大荷载时其最薄弱层的延性系数为 :4.44~4.15。 层间相对位移是设计中控制的重要目标。 根据建筑抗震设计规范[1],结构的抗震变形验算包括 在多遇地震作用下的变形验算和罕遇地震作用下的变形验算。在多遇烈度地震作用下,钢筋 混凝土框架弹性层间位移角限值是1/550,在罕遇烈度地震作用下,钢筋混凝土框架薄弱层弹 塑性层间位移角限值是1/50。 按照相似理论,位移角相似常数是1,于是模型各楼层在不同地震 波各种烈度下的层间位移角等于原型结构的层间位移角。在本项试验中,一层出现屈服点时, 一层层间位移角为1/207,二层层间位移角为1/236;试验结束时,一层层间位移角为1/50,二层层 间位移角为1/120。 2 预应力混凝土框架结构抗震设计方法 2.1 基于延性的抗震设计方法[4] 在地震作用下,结构的荷载—位移关系采用图2.1所示的理想曲线。 图中: △y——屈服变形,即最大弹性变形; △μ——极限变形,即最大弹塑性变形; Fy——按实际配筋求得的等效结构抗 震屈服力; Fe ——按弹性方法求得的结构所受的总 地震力。
5Leabharlann 图2.1 由结构相应弹性状态时所吸收的能量与弹塑性状态所吸收的能量相同的关系,即在图2.1 中的面积OADE与面积OBC相等可求得位移延性系数。 ∆������ 1 ������������ ������∆ = = [1 + ( )2 ] ∆������ 2 ������������ 跨度的PPC框架结构,一般层数不多,竖向荷载较大,梁的截面尺寸要比柱大得多,一般由 竖向荷载组合控制设计。 另外,这种结构大都采用现浇结构,由于楼面板的作用,使得框架梁的 强度和刚度大大提高,即使按“强柱弱梁”设计,也很难避免柱上出铰,这已被东南大学的近期
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(7)将水平地震力Fi与竖向荷载组合，进行结构设计； (8)结构的变形能力设计，使结构有能力经受极限位移：max{Δd，规范规定的性能极限 要求}。 目前，直接基于位移的结构抗震设计方法尚不成熟，某些关键问题仍有待与完善，如： 性态目标的确定、弹塑性位移反应谱的建立以及非弹性体系等效阻尼比的确定等。 重庆大学的简斌等[6]将直接基于位移的抗震设计方法运用的预应力框架结构设计。 具体
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抗震设计所证实。 东南大学孟少平提出部分预应力框架结构的延性设计方法是基于图2.2所示的混合耗能 机制。
图2.2 混合耗能机制示意图 部分预应力混凝土框架结构抗震延性设计可按下列步骤进行[5]: (1)进行常规的考虑地震组合的承载能力设计; (2)选择预应力混凝土框架结构的耗能机制,并对它进行宏观控制,避免楼层屈服机制的 出现.实现多层多跨部分预应力混凝土框架的混合耗能机制; (3)按弹性方法计算结构承受的总地震作用Fe； (4)根据步骤l得到的框架实际尺寸及配筋求得实际结构屈服力Fy; (5)根据凡和Fe求得结构要求的整体位移延性系数μΔ (6)根据结构的位移延性系数凡计算梁、柱控制截面相应的曲率延性系数μφ (7)由各个截面的曲率延性系数μφ进行截面延性设计。 2.2 直接基于位移的设计方法 直接基于位移的设计方法也称基于位移的直接设计法， 顾名思义， 这种方法是通过给定 的位移需求直接确定结构的受力特征来进行结构及构件的设计， 而不像能力谱法等需要迭代。 因此，就新建结构的设计而言，该法具有更好的适用性。直接基于位移的抗震设计方法包含 以下基本步骤： (1)对结构进行初步设计，计算多自由度体系的质点质量mi； (2)确定目标位移及结构的侧向位移模式； (3)建立结构的等效单自由度体系，确定等效参数；等效参数包括：等效目标 位移、等效质量、等效阻尼比等。 (4)建立设计位移反应谱；根据规范加速度反应谱（或弹塑性加速度反应谱）或地震加 速度时程，建立等效阻尼比下的设计位移反应谱（或弹塑性位移反应谱） 。 (5)确定等效单自由度体系的等效刚度Ke；根据等效单自由度体系的设计位移反应谱及 等效目标位移Δd,确定等效周期Te (6)计算等效基底剪力和水平地震力：������������ = ������������ ∆������ ;������������ =
预应力混凝土结构抗震性能与设计方法研究
摘要： 本文首先介绍了某四层单跨预应力混凝土框架拟静力试验， 总结预应力框架在低周往复 荷载下的承载力、刚度变化、裂缝开展规律、塑性铰出现顺序、耗能特性和破坏机理等结构 特性和抗震性能。 然后结合试验结果和相关规范， 介绍了几种预应力混凝土框架结构抗震设 计方法和能力评价方法。 关键词：预应力混凝土框架；抗震性能；拟静力试验；基于性能设计方法 0 引言 预应力混凝土结构在我国已经得到了广泛的应用， 由于其较大的刚度， 良好的抗裂性和 耐久性， 在大型工业厂房和大跨桥梁中推广开来。 但对预应力混凝土结构的抗震性能和设计 方法研究还远不够系统。虽然 GB50011-2010《建筑抗震设计规范》[1]和 GB50010-2010《混 凝土结构设计规范》[2]对预应力结构抗震设计提出了一些要求，但是缺乏系统理论和试验研 究的抗震设计方法，仍然存在着很大的问题 相对于普通混凝土结构， 预应力混凝土结构由于始终处于高应力状态， 相对耗能能力比 较低，延性比较差，变形能力比较弱。在罕遇地震作用下，预应力混凝土框架结构将进入弹 塑性阶段， 结构保有基本承载力的条件下， 主要依靠弹塑性变形耗散地震能量。 我国现行 《抗 震设计规范》提出了“三水准二阶段”的设计方法，要求达到“小震不坏，中震可修，大震不 倒”。研究表明，框架结构的抗震水平与变形能力和框架的破坏机制关系密切，考虑到预应 力混凝土框架相对薄弱的延性和变形能力，针对预应力混凝土框架合理的抗震设计以达到 “强柱弱梁，强剪弱弯”就显得尤为重要。 1 框架模型拟静力试验研究[3] 该试验以安徽巢湖某电厂为背景，4层单跨预应力框架，总高度46米，跨度18米。框架按7 度抗震设防，一级抗震，2类场地土。仅一二层梁施加预应力，后张法施工。试验试体完全 按原结构1:8模型建立，模型荷载根据实际荷载予以简化。 1.1 试验设计 拟静力框架试验模型的尺寸缩放比例定为1:8,考虑到模型结构的梁、 柱宽度较小,模型试体在 面外的刚度太小,在试验中可能出现面外失稳,不利于试验的正常进行,因此按照刚度等效的 原理,相当于两榀框架叠合在一起同时试验。此时,各项荷载也均相应放大。具体试验模型如 图1.1、图1.2、图1.3。