桥梁预应力砼设计技术

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1、第五篇桥梁预应力混凝土设计技术第一章预应力混凝土结构性能与构造92:第一章预应力混凝土结构性能与构造第一节体内有粘结预应力混凝土结构性能与构造一、概述!"#$年德国的%&’()*+研究成功了不靠专用锚具传力的先张法预应力工艺，并在德国建成了世界上第一座体内有粘结预应力混凝土桥梁，为预应力混凝土桥梁构件工厂化生产提供了简单可靠的方法；!"#"年%&,+-)..-/*0创制的锥形锚具及双作用千斤顶，!"12年比利时的3&456+/*7研制成功的楔形锚具，都为后张预应力混凝土提供了切实可行的生产工艺。第二次世界大战后，由于钢材的紧缺，预应力混凝土桥梁大量代替钢桥

2、以修复战争破坏的老桥，于是预应力混凝土桥梁得到了蓬勃发展，从82世纪12年代到92年代，由于体内有粘结预应力混凝土桥梁在预应力钢筋防腐、极限状态下的性能及预应力筋使用效率等方面的相对优势，其在发展数量和规模上远大于其它预应力混凝土桥梁。然而，本以为防腐可靠的体内有粘结后张预应力桥梁因预应力筋腐蚀发生了事故，有粘结后张预应力筋管道压浆质量的可靠性受到了怀疑。对许多被更换下来的旧梁的检查和对事故的调查都证实了这一点。!"$:年英国威尔士的一座桥梁突然倒塌，而倒塌的原因就是预应力筋管道压浆不密实、氯化物渗入，致使梁段接缝附近的预应力筋发生严重腐蚀。此次事故对有粘

3、结后张预应力混凝土桥梁的发展造成了不良影响。由于有粘结后张预应力筋防腐的关键是管道的防腐性与压浆的密实性，82世纪"2年代，一种具有防水、耐候、抗氧化与化学腐蚀等优点的塑料波纹管开始使用，从而避免了金属管道锈蚀的问题；同时，针对传统管道压浆因水泥浆水灰比较大、泌水严重，以及浆体压密度较低等问题，一种低水灰比水泥浆真空吸浆工艺用于实际工程，从而使水泥的泌水减少、压浆密实度得到提高。另外，一种带管道、带浆体（特殊树脂）、具有自防腐功能的后粘结预应力筋，成为有粘结后张预应力筋防腐方法的新发展。我国的预应力混凝土桥梁是从刀世纪:2年代发展起来的。在!":;年和!"

4、:9年，我国先后建成了第一座预应力混凝土铁路桥和第一座预应力混凝土公路桥。它们均为有粘结后张预应力混凝土桥梁。从那以后，体内有粘结预应力混凝土桥梁技术开始在我国迅速发展，尤其从82世纪92年代后期开始，我国修建的各类大桥几乎全是预应力混凝土结构，且几乎均采用有粘结预应力技术。82世纪"2年代后期，国际上先进的有粘结预应力混凝土的各种新技术、工艺及产品逐步在我国被推广应用，我国预应力混凝土桥梁*)(第五篇桥梁预应力混凝土设计技术技术开始向世界先进水平逼近。体内有粘结预应力混凝土结构，是一种将预加应力的预应力筋与混凝土完全粘结的预应力混凝土结构。预应力筋与混凝

5、土构件形成组合截面，在外荷载作用下截面应变协调、共同受力。由于预应力肠与混凝土的粘结作用，体内有粘结预应力混凝土结构具有如下特点：（!）适用面广。体内后张有粘结预应力混凝土结构，是一种对结构跨度、体系、施工方法等适用面最广的预应力混凝土结构。（"）抗裂性能好，体内预应力筋较容易改变线形、适应受力要求，能使预加应力直接作用在混凝土截面受拉方向，井利用其与混凝土之间的粘结作用限制混凝土裂缝发生。即使混凝土在最不利的荷载作用时开裂，裂缝也是以细而密的形式出现，而卸载后只要不消压，开裂的混凝土将重新闭合，恢复整体受力性能。（#）抗剪效果好。在剪力较大区段弯曲的预应

6、力筋，不仅在正常使用阶段对结构提供了抵抗荷载剪力所需的预加剪力，而且在极限承载能力状态因其与混凝土的粘结及销栓作用，阻滞了斜裂缝的发生与发展，使混凝土的剪压区高度增大，从而使斜截面抗剪性能改善，承载能力提高。（$）预应力筋强度发挥好。预应力筋与混凝土的粘结作用，使其能够在构件最不利受力截面充分发挥材料强度。（%）预加应力系统可靠。体内先张或后张预应力筋，在其与混凝土粘结后，将具有很可靠的锚固作用，而在锚固区段预应力筋的应力增量通常较小，故正常使用过程中不可能出现预加应力失效的情况。先张预应力筋和孔道压浆质量良好的后张预应力筋，也是最简单可靠的防腐措施。体内

7、有粘结预应力混凝土结构的上述特点也正是其优点。当然，相对于其它预应力混凝土结构，它也有不足之处。如：预应力筋应力状态无法测量，预应力筋无法补张拉；先张预应力混凝土不适合大跨度结构；后张预应力混凝土结构截面尺寸较大，但截面又受孔道消弱影响且有碍混凝土浇筑；预应力孔道摩阻损失较大；预应力筋防腐尚难完全把握。二、预应力体系和结构基本组成根据预应力工艺，体内有粘结预应力体系分为两类：先张预应力体系，由预应力筋和粘结锚固系统组成；后张预应力体系，由预应力筋、锚具等组成。采用这两种预应力体系的混凝土结构，则分别形成先张预应力混凝土结构和后张预应力混凝土结构。体内有粘结

8、预应力体系和结构的基本组成如图%&!&!所示。!’先张预应力体系与