分析预应力混凝土连续梁-外文翻译

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1、分析预应力混凝土连续梁梁克里斯burgoyne2005年3月26日1绪论这次会议是专门讨论结构分析的发展，而不是讨论材料强度，但对材料的认识并用适当的技术分析结构的组成，有助于有效地利用预应力混凝土。预应力混凝土结构的设计通常是留给专家；粗心将会导致错误或花费更多时间用各种方法寻求解决的方案。有一些根本性的分歧在预应力混凝土和其他材料之间。在没有作用荷载下结构依然是受力；可行的解决方案是有限的，在超静定结构，缆索外形的改变会引起不同的自应力，所有这些要素都是受到徐变和温度效应的影响。如何判别这些问题和如何解决他们呢？自从在十九世纪末Hennebiqu

2、e对钢筋混凝土进行了研究（库萨克1984年），它表明了钢筋和混凝土能更有效地结合起来，如果钢先预制然后把混凝土灌进去。开裂可以减少，如果可以很好的粘结在一起，这将增加刚度和提高耐久性。早期尝试，所有失败的原因是由于初始预应力很快消失，留下的结构必须具备一定的承受能力；关于这些情况Leonhardt和Abeles已做出了尝试。这是Freyssinet对三座桥梁的观察结果，它坐落在维希附近的Allier河上，1927年完成。用的是预应力混凝土（Freyssinet1956年）。只有Boutiron这座桥在二战中保留下来（图1）。迄今，它一直假定混凝土的杨

3、氏模量仍然是I古I定的，但他承认说由于变形的存在，这也解释为何在早期的检测预应力已经损失。Freyssinet（图2）因为高强度钢筋已予使用，所以发生徐变后仍然残留有一些预应力，而且同时使用了高质量的混凝土，因此这可减少总体的徐变。关于Freyssinet的早期预应力混凝土研究是被写在其他地方。Figure1:BoutironBridge,VichyFigure2:EugenFreyssinet大约在同一时间，这个工作也在英格兰的BRE实验室进行着（（格兰维尔1930年）和（1933））。徐变的发现将归功于谁，受到了争论，但Freyssinct对预应

4、力混凝土的研究和成功的应用是人家都公认的。还有相关问题需要讨论，比如预应力混凝土的工作机理是怎样的？因为有好儿个的关于它的思维方式。这些不同的哲学是在一定程度上的矛盾，当然也包含年轻的工程师。它也反映，在某程度上，有很多种看法。容许应力设计哲学认为，预应力混凝土的一种方式，靠消除拉应力避免开裂；目的是在徐变的损失后保持足够的压缩。由于徐变产生预应力损失，这一理念源于Freyssinet的推理和主要的有效应力的概念。极限强度哲学认为，预应力的一种利用高钢筋作为加固的方式。当它用来作为加固时高强度钢的高弹性应变的能力无法被利用；如果钢筋是先张法，大部分的

5、应变量在钢筋粘接混凝土前Z前已经损失。这种方式的结构设计通常设计为全桥处于永久荷载，但高活载下是允许裂纹。这种想法源于Dischinger从他1936年的研究和他1939年对奥厄大桥的研究工作中得出（SchAonberg和菲克特1939年）,以及Finstcrwaldcr（1939年）。这主要是一种极限荷载的想法。部分预应力来自这些想法。T.Y提幽加载平衡的哲学，利用预应力对永久荷载的反效果（林1963）o缆索的下垂对梁产生上升的力，导致梁产生反作用力。显然，除非这被作为恒载的重量，这个负载才可以被平衡掉，然而在这恒载作用下梁只有净轴向预应力和不会有

6、任何的倾向，向上或向下徐变。这三个哲学都有其看法，至于这些中哪个是最根本的，他们敞开激烈的辩论。2断面设计从一开始就被承认，预应力混凝土要检查两个状态：正常使用负荷和极限状态负荷。对于钢结构，和那些钢筋混凝土，应进行承载能力下允许应力设计和极限载荷下的极限强度设计。旧规范是根据在正常工作负荷下的容许应力规定的；新规范是使用短期的极限荷载。不同负荷的方式用于这两种规范，而是对于一个结构，通过其中一种负荷就可能通过另一种负荷。Figure3:LoaddeHectioncurve对于预应力混凝土，这些想法不太对的，由于结构是高应力的，即使没有负荷。少量增加

7、负荷，可以带来一些应力超过极限，而人量增加负载可能会超过其他的极限。设计师应当考虑不同的工作负荷和极限荷载的能力；并都需要进行验算。在每种负荷的情况下，设计师通常要检查拉仲和压缩应力，无论在顶部述是底部。关键结构都能正常使用，但也不是一概而论，对于中跨度和部分超过一般尺寸，其他部位有可能成为关键结构。当缆索的断面形状被定下来。应力在任何位置都是由三个部分组成，其中通常有不同于其他两个的特性；特性的一致是至关重要的。若P是预应力强度，e是其偏心率，A是横截面积，Z是其弹性模量，而M是作用力矩，然后ft和fc是允许的抗拉强度和抗压强度。因此，对于任何组合

8、的P和M,设计师都用四分之一来处理。随着时间的推移预应力强度会改变，这是由于蠕变的原因，设计师通常是至少面临