现代预应力结构设计原理分析
本文作者：高大龙
内容提要：
在现代建筑施工工程中，预应力结构设计作为新型技术得到更大范围的应用，它的存在为了使工程施工处理了十分多难题，增强对预应力结构设计原理和技术的研究，可以促进技术更快的宣传并更好地应用于建筑施工。笔者第一从技术方面对预应力结构进行了研究和分析，其次相当一部分，则从预应力结构设计的注意事项，对其原理和技术进行继续的深化与探究，希望笔者能为现代建筑施工中的预应力结构与设计提供部分参考。
本文关键词：预应力，结构设计，原理
Abstract： In the modern construction engineering, design as a kind of new technology of prestressed structure more widely used, it‘s there for engineering construction to solve a lot of problems, strengthen the prestressed structure design principle and technical analysis, can promote technology faster and better promotion application in building construction. This paper from the technology to prestressed structure analysis and research, the second part, then the attention of prestressed structure design, the principle and technology of further deepening and explore, hope this paper can provides some reference for the modern construction of prestressed structure and design .
Key Words： prestressed, structure design, principles
中图分类号：TU394文献标识码：A 文章编号：
一、对预应力结构技术方面的分析
（一）预应力结构的力学性能研究
预应力的结构设计必要承担很大的重力和张拉力的多重作用力的涉及，所以在设计中需要对其受力进行研究。在预应力的混凝土结构之间中，若是混凝土的梁与其配置的混凝土筋轴向刚度存在很大的差别，那么在张拉阶段，混凝土筋会对梁产生很大的作用力，在应用整个过程中假设这种刚度差别照样存在，那么作用力的变化就会经过混凝土梁正截面的受力状况的变更传达出来，这个时候预应力筋不会发生很大的改变。
混凝土梁的压力和预应力筋的压力二者只要依照臂力的改变来适应截面之外的弯矩变化，而在预应力的钢结构中有着不一样的变化。在预应力的钢结构中，钢结构和预应力索二者面临的刚度差别与混凝土结构相比力小，预应力索假设仅是对结构变形和应力进行调节的话，那么在应用整个过程预应力索发生较大的变化，正截面以外的弯矩多少会伴随着构成力偶的拉力多少而发生变化，因此力偶力臂比混凝土的稳定性要高部分。
（二）预应力框架的张拉力和固定端的设计
在预应力结构设计中，框架梁板的张拉应力和固定端分别分布在梁柱的节点之处，在这样一些地方，梁板筋和柱筋等钢筋会交错在一起，这样结构中会常常出现钢筋错位和移动的情形，锁填充的混凝土密度减少，从而使得对减少框架结构的承重本领，涉及工程进度和别的施工工程的开展，对工程整体质量使得损害，严重时会有事故产生。
所以，现代预应力结构设计整个过程中，要不停对结构进行优化与完善，提升结构的荷载本领和工程整体质量。第一个方面，可以将预应力的钢筋进行延伸，并进行锚固和应力处理，优化错综复杂的钢筋布线网络（网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的），提升混凝土的密实程度。其他方面，可以对每层混凝土的浇灌环节进行控制，确保梁板预应力钢筋尽快发生张拉反应，快速适应施工变化，促进施工的顺利进行。
（三）预应力筋曲线与梁弯矩变化二者相互间的联系
在整个工程建设与施工整个过程中，要十分重视梁弯矩的变化，并注意预应力筋曲线受梁弯矩变化而产生的涉及，这就是工程施工中的基本原则，假设在整个工程建设整个过程中经验不足就会产生不能估量的重大后果。
在预应力结构设计中，常常发生的是多见于边梁或跨梁之间的情形：若是两跨联系两的中间或两端的支座相当一部分梁底的正截面受梁弯矩的承载本领不足，很容易就会发生危险事故。除了这种状况存在以外，还会在跨梁中间部位有一些荷载集中的地方，存在大范围的梁弯矩现象，可在支座附近或是跨中部位变化很小。因此，建设施工工作人员需要对这样的情况和难题多加注意，在施工进程中防止由于梁底筋不足而产生的支座难题。
（四）大跨度悬臂梁板的结构设计
依照预应力结构的技术特征研究，它比力适用于大跨度的悬臂梁的结构设计，可是这种设计也必要依照合理的跨度范围，若是跨度范围长处规定，悬臂梁板所消耗的预应力钢筋板材的数量就会增加十分多，这就会为了使工程建设增加本钱，总体的经济效果与利益就会下降。正常情况来看，悬臂梁板之间的跨度应保持在5m左右为合适。
悬臂梁板的合理科学设计目的为了对悬臂梁板底部的拉应力等参数进行科学合理控制，悬臂梁板跨度变大，那么预应力钢筋的应用数量也会随之增加。在这个阶段，需要将悬臂梁板的跨度控制在一定数值之下。别的，在预应力结构的设计整个过程中，钢筋布线可以采纳应用斜线部署的方法，让预应力钢筋的端部张拉作用适当延伸到中间部位。
（五）预应力设计增强温度抵抗，依照超长的原则
现在伴随着经济的不停发展，技术水平不停提升，人们在施工整个过程中对预应力设计的要求也逐步提升，所以预应力设计要不停增强温度抵抗本领，还必要依照超长设计的原则。
建筑的平面设计出现出更加复杂的趋势，在荷载作用下显现出较弱环节，并且此中的结
构变化与人们的日常认识普遍是相反的。预应力设计要受到温度和收缩变化等多种外界环境的干扰，当钢筋混凝土的结构比例变小时，混凝土结构收到的约束使得拉应力都超出一定限值，大概会使混凝土结构出现开裂，所以，预应力结构设计中要依照超长设计的原则。
别的，以预应力砌体结构的设计为例，咱们并且还能够进行受力机理、损失统计、结构缝隙和基本统计假定与原则等的技术研究。
二、预应力结构设计中的注意事项
（一）预应力结构设计重视预应力筋的设计
预应力混凝土的结构设计中，要考虑到整个结构安置整个过程中的应力变化，对各个环节或是各个施工要点的预应力筋进行增强，不但需要保管预应力筋在整个工程中发挥最好效应，还要保管预应力筋在结构内部的变化与调整，保管其安全性。
（二）对设计中混凝土构件裂缝进行控制
对预应力结构设计中，要求做到对混凝土构件的裂缝进行控制，遵照相关的标准，将构件的裂缝宽度控制在要求之内，保管结构的安全。
（三）明确体外预应力的设计要求，充实融入体外预应力的长处
体外预应力是预应力结构中的一个十分主要组成相当一部分，对部署在跨度悬臂梁主体之外的钢索施加的应力结构体系，与曾经的混凝土预应力筋横截面的内应力结构相对应。体外预应力可以对预应力筋曲线进行简化，减少摩擦损失；可以减轻结构本身的重量，施工工艺也相对简化，并且提升了混凝土结构的质量和牢固性，长期耐用，减少工程施工的事故发生率。
在进行预应力结构设计中，要求做到对体外预应力的长处加以了解，掌握体外预应力设计的要点，还要在设计中进行充实应用，实现预应力结构设计的完美。
结论：
笔者对现代预应力结构设计进行了原理研究。第一，在技术方面对预应力结构进行研究：力学性能研究；预应力框架的张拉力和固定端的设计；预应力筋曲线与梁弯矩变化二者相互间的联系；大跨度悬臂梁板的结构设计；预应力设计增强温度抵抗，依照超长的原则。第二，在预应力设计中还应重视左右几点：预应力结构设计重视预应力筋的设计；对设计中混凝土构件裂缝进行控制；明确体外预应力的设计要求，充实融入体外预应力的长处。
参考文献：
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［3］莫慧君.现代预应力结构设计要点研究［J］.本领,2011,（20）.
作者介绍；
高大龙，工程师，男，本科，1976年4月2日，辽宁锦州，上海华侨城投资发展有限公司，结构设计，上海市松江区佘山林湖路888号，201602，