预应力混凝土本科毕业论文

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预应力混凝土结构的理论与应用摘要】预应力混凝土作为现代混凝土的发展趋势之一,在商品建筑中的应用越来越广泛。预应力混凝土正以其跨度大、自重轻、节约建筑材料、节省建筑层高、改善建筑与结构功能等突出的优点,可以有效解决以往高层建筑中较难解决的大空间的使用要求,提高建筑的综合经济效益。【关键词】预应力混凝土;理论原理;应用1引言预应力混凝土技术经过半个世纪的发展,目前在世界各国范围内普遍应用的一项新技术。预应力技术使用的范围和数量,已成为衡量一个国家建筑技术水平的重要标志之一。它已经由以往的单层、多层房屋、公路、铁路桥梁、轨枕、电杆、压力水管、储罐、水塔等的应用扩大到高层建筑、地下建筑、高耸结构、水木结构、海洋结构、机场跑道、核电站压力容器及大吨位船舶等方面,且已越来越被广大工程技术人员所接受。所谓预应力混凝土结构,就是在荷载作用之前对构件施加压力,使在荷载作用时的截面受拉区预先存在压应力的混凝土结构。由于截面预加了压应力,可以完全或部分地对消因荷载而产生的拉应力,混凝土就能不再出现裂缝或至少推迟裂缝的出现。因此,预应力混凝土结构可显著地提高构件的抗裂性和截面刚度。同时,也使得高强度钢筋及高强度混凝土得以应用,极大地提高了构件的承载能力。2我国预应力混凝土技术发展现状原材料性能较好预应力钢材由过去强度低、品种杂、质量不稳定、供不应求的现象转变成强度逐渐提高、品种规格齐全、质量优异的高效预应力钢筋,满足了设计、施工等技术要求。关键技术水平提高大吨位张拉用千斤顶和锚、夹具的研制成功及使用,较好地解决了预应力施工工艺中的关键技术,保证了预应力技术的应用和发展。规范规程已基本配套《混凝土结构设计规范》、《无粒结预应力混凝土结构技术规程》、《预应力钢筋锚具、夹具和连接器》等国家产品标准和应用技术规程,及《无粘结预应力钢筋专用防腐润滑脂》、《预应力用液压力千斤顶》等一批国家及地方技术规程和产品标准也已基本配套到位。满足了工程需要,使预应力各项技术有章可循。建造了具有国际先进水平的预应力混凝土结构应用预应力混凝土技术,我国已建设了一批有国际先进水平的预应力混凝土工程。如:柱网尺寸最大的南京国际展览中心工程(柱网尺寸25m×27m);层数最多的广东国际大厦主楼(63层);最高的青岛中银大厦(241m),这说明我国的预应力混凝土技术已达到了一个相当高的水平。3预应力混凝土施加预应力的方法预应力混凝土构件的制作方法有先张法和后张法。先张法在混凝土灌筑之前,先将由钢丝钢绞线或钢筋组成的预应力筋张拉到某一规定应力,并用锚具锚于台座两端支墩上,接着安装模板、构造钢筋和零件,然后灌筑混凝土并进行养护。当混凝土达到规定强度后,放松两端支墩的预应力筋,通过粘结力将预应力筋中的张拉力传给混凝土而产生预压应力。先张法以采用长的台座较为有利,最长有用到一百多米的,因此有时也称作长线法。后张法先灌筑构件,然后在构件上直接施加预应力的方法。一般做法多是先安置后张预应力筋成孔的套管、构造钢筋和零件,然后安装模板和灌筑混凝土。预应力筋可先穿入套管也可以后穿。等混凝土达到强度后,用千斤顶将预应力筋张拉到要求的应力并锚于梁的两端,预压应力通过两端锚具传给构件混凝土。为了保护预应力筋不受腐蚀和恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力,预应力筋与套管之间的空隙必须用水泥浆灌实。水泥浆除起防腐作用外,也有利于恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力。为了方便施工,有时也可采用在预应力筋表面涂刷防锈蚀材料并用塑料套管或油纸包裹的无粘结后张预应力筋。4预应力技术的工程应用高层结构中预应力混凝土的应用近年来,预应力混凝土在高层建筑结构中的应用有很大的发展,并且取得了较好的经济效益,主要主要体现在:无粘结预应力混凝土平板和预应力扁梁用于高层建筑的楼盖中,具有降低层高,节约钢材,简化模板,加快施工等显著的效果;预应力混凝土饰面保温复合墙板应用,在满足建筑外墙装饰的多样性、耐久性的同时,又在保温节能、工业化生产、快速施工等方面发挥了巨大的优势;预制预应力构件和现浇相结合的装配整体式高层建筑结构越来越多;随着预应力施工技术及耐久性技术的完善,一些更适合应用预应力混凝土的新结构体将得到极大的发展。如悬挂式建筑的出现。装配整体式结构中预应力技术的应用由于预制构件具有工厂化规模生产的诸多优点,如质量控制水平高、耐久性好、模板周转率高、损耗小等,从而使其具有较好的技术、经济指标。因而,预制预应力构件和现浇相结合的装配整体式结构在现代建筑中的应用比重也越来越大,表现为大跨度的空心楼板、工业建筑中的屋架、吊车梁、屋面板、多层及高层建筑中的长跨预应力空心板、T型板、大型预应力墙板以及预制梁板现浇或预制梁、板、柱与现浇节点相结合的各种装配整体式建筑结构等。5结束语为适应我国经济的发展,预应力混凝土结构的应用范围将更加广阔,因此我们应加强提高预应力技术水平的科研工作。和发达国家相比,我们预应力混凝土工程的研究相对落后。设计和施工的分离也是影响我国预应力混凝土结构迅速发展的因素之一。因此有必要成立大型强而有力的预应力混凝土工程公司,承担重大预应力混凝土工程,并担负新技术开发研究,并做好与设计和施工之间的联系,以提高我国的预应力技术水平。参考文献:[1]杨宗放,方先和.现代预应力混凝土施工.北京:中国建筑工业出版社,1993[2]王华.建筑业10项新技术应用.南京:江苏科学技术出版社,2002[3]吴元乃等.建筑业10项新技术及其应用.北京:中国建筑工业出版社,2001

本课题的目的及意义：毕业设计的目的在于培养毕业生的综合能力，它是桥梁工程专业本科培养计划中最后的一个主要教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节，和其它教学环节不同，毕业设计要求学生关注学术动态，充分的了解国内外桥梁设计的发展现状及趋势，并灵活运用大学所学的各门基础课和专业课知识，结合相关设计规范，在指导老师的指导下，独立的完成一个专业课题的设计工作，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法。具有实践性、综合性强的显著特点。毕业设计学生独立系统的完成一项工程设计，因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。通过毕业设计这一时间较长的教学环节，学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高，还可以培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的能力。以达到具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。国内外研究现状分析：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。由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫（Bendorf）桥，采用了悬臂浇筑法。随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用，在跨度为40—200米范围内的桥梁中，连续梁桥逐步占据了主要地位。目前，无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其独特的优势，成为优胜方案。我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥，至今已有40多年的历史，比欧洲起步晚，但近对年来发展迅速，在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。近20年来，我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m的哈尔滨松花江大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m的宜昌乐天溪桥、跨径154m的云南六库怒江大桥等。虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展，然而与国际先进水平仍存在一定差距。想要赶超国际先进水平，必须要解决好下面几个问题：1.发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。2.在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。3.充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面，既可节约材料减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。另外，在设计预应力连续梁桥时，技术经济指标也是一个很关键的因素，它是设计方案合理性与经济性的标志。目前，各国都以每平方米桥面的三材（混凝土、预应力钢筋、普通钢筋）用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指标。但是，桥梁的技术经济指标的研究与分析是一项非常复杂的工作，三材指标和造价指标与很多因素有关，例如：桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件；施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。同时，一座桥的设计方案完成后，造价指标不能仅仅反应了投资额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。通过连续梁、T型刚构、连续刚构等箱形截面上部结构的比较可以发现：连续刚构体系的技术经济指标较高。因此，从这个角度来看，连续刚构也是未来连续体系的发展方向之一。总而言之，一座桥的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合各种因素，作分析、判断，做出可行的最佳方案。2.本课题的任务、重点内容、实现途径课题任务： 课题要求根据原始设计资料按规定进度完成重庆市大悦大桥的设计工作。主要有以下三方面的工作。第一，完成桥梁的方案比选及总体设计。针对给定的原始资料，对桥位提出三个可行性方案，然后进行技术、经济分析比较，选出推荐方案，并论证推荐方案的优缺点。第二，进行结构设计计算和验算。针对最终选定的设计方案，完成以下内容：1、上部结构尺寸拟定；2、全桥节段划分；3、全梁截面特性计算；4、恒载和活载内力计算；5、其他因素引起的内力计算；6、内力组合；7、配筋计算；8、预应力束的布置及相关计算；9、抗裂性验算；10、强度及应力验算；11、挠度及预拱度计算。 第三，施工组织设计。首先要确定施工方案，然后完成简单的施工组织设计。设计完成后要求提交计算书和图纸。图纸统一采用A3或A3加长纸张，其中尺规绘图占40%，计算机绘图占60%，图纸必须符合国家技术标准规范，图表整洁，布局合理。计算书应文字通顺，用A4纸单面打印或书写。（50页以上的双面打印或书写）。重点内容： 在我国，安全、经济、适用、美观是桥梁设计中的主要考虑因素，安全尤为 重要。所以在本设计课题中，重点要做以下两方面的内容： 1、桥梁方案比选及总体设计。2、 结构设计计算和验算。解决途径： 进行桥梁方案比选和总体设计时，绘制各桥型方案的立面图、剖面图及平面图。其中立面图与平面图的比例尺应相同，可采用1:1000~1:500；对于剖面图，为清晰起见可采用1:200~1:150。计算书中列出桥型方案比选表。结构分析计算采用电算和手算相结合的方式。电算时，提供输入数据（全桥结构计算图示、单元类型及其划分、边界条件说明、关键数据输入说明等）采用相关软件计算。并绘制主梁一般构造及钢筋布置图，预应力钢束布置图。 3.预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施可能的困难：本次设计是我们第一次对某座桥梁进行全面的设计，设计过程包括了桥梁外观、桥梁结构和桥梁施工三个方面。此次设计的最大困难就是经验不足。1.由于没有设计经验，截面尺寸的拟定很难合适的把握。2.设计中的电算部分，由于对软件的熟悉成度不够，可能出现计算错误。3.对规范不够熟悉，设计中有可能出现不符合常规的设计操作。措施和方法：按时并保质保量的完成毕业设计，关键是要按照进度和老师的指导开展工作。因为设计经验匮乏，所遇设计过程中必须要保持与老师的联系，经常与老师进行沟通，并积极搜集与专业相关的资料，例如规范、学术论文、设计案例等。做到对设计任务的全面系统把握。1.广泛阅读，积极参照国内外的成功桥梁设计案例，在进行综合分析的基础上，提出当前设计课题的解决方案。2.积极与指导老师沟通，认真听取老师意见。3.对于设计中所需的桥梁计算软件，要勤于动手，做到能够灵活操作。本文来自:中国范文网【 】 详细出处参考：

[摘要]预应力混凝土空心板在施工过程中，易产生裂缝。影响因素有：温度应力，原材料质量，施工工艺等。加强施工过程主要工序的管理，特别是混凝土的养护对消除混凝土的表面裂缝尤为关键。关键词：预应力，混凝土，空心板，裂缝，防治在中郝高速公路施工中，某合同段出现了20米预应力混凝土空心板竖向裂缝的现象，此事引起了技术人员的高度重视，对预制厂预制的全过程进行了调查分析，查阅了有关试验资料，对施工工艺做了详细了解，找出了产生裂缝的原因，提出了改进措施，使预应力混凝土空心板表面裂缝得到了控制，有效地防止了混凝土表面裂缝的再次发生。一、 概述预应力空心板是桥梁工程的主要受力结构，保证混凝土的预制质量至关重要，该预制厂预制空心板的数量600片，均为先张法预应力混凝土空心板，下面是20米预应力空心板施工的有关参数。结构类型：跨径20m预应力混凝土空心板。本文转自网学网，转载请注明出处：