摘要: 预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争创伤、从西欧迅速发展起来的。半个世纪以来,从理论、材料、工艺到土建工程的各种应用,都取得了极其巨大的发展与成就。尤其是随着部分预应力概念的逐步成熟,突破了混凝土不得受拉与开裂的约束,大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料,而且预应力技术已扩大应用到型钢、砖、石、木等各种结构材料,并用以处理结构设计、施工中、用常规技术难以解决的各种疑难问题。

　　1 前言

　　预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争创伤、从西欧迅速发展起来的。半个世纪以来,从理论、材料、工艺到土建工程的各种应用,都取得了极其巨大的发展与成就。尤其是随着部分预应力概念的逐步成熟,突破了混凝土不得受拉与开裂的约束,大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料,而且预应力技术已扩大应用到型钢、砖、石、木等各种结构材料,并用以处理结构设计、施工中、用常规技术难以解决的各种疑难问题。

　　我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚10年,但由大规模建设的需要,不仅发展快,而且应用数量极为庞大。据1995年的不完全统计:采用预制预应力混凝土构件建造的各种单层工业厂房总面积达10亿㎡,建造的城镇住宅和农村房屋超过30亿㎡,建造的40m跨径以内的铁路桥梁达30000孔,新建的公路和城市桥梁中,20m跨以上的占到85%以上。上述成就既对我国过去几个“五年计划”的基本.建设作出了巨大贡献,又为国家节约了大量钢、木材料。

　　改革开放以来,我国高强钢材生产好转,为发展高效预应力混凝土追赶国际水平,创造了条件。近十几年来,在应用高效预应力混凝土方面取得了较大的进展。各种桥梁结构的型式、跨径和施工方法都有了很大进步。预制预应力混凝土简支架的经济跨度:铁道桥架已扩大到 40m;公路与城市桥梁扩大到50m;预应力混凝土连续钢构桥最大达270m;大跨度斜拉桥的跨径:预应力混凝土桥面的达432m(铜陵长江大桥),钢与混凝土结合桥面的最大达 602m(杨浦大桥)。桥梁结构当前面临的问题主要是如何提高质量,特别是耐久性问题,而不再经济不经济、用与不用的问题了。高效预应力混凝土在房屋建筑中的应用由于房屋建筑本身的特殊性,目前仍处于由低强钢材向高强钢材、向高效预应力混凝土过渡的阶段,出现现浇后张热、预制先张冷的现象,发展很不平衡,前景也不太明朗。

　　2 预制预应力混凝土的发展为什么停滞不前

　　和就地现浇混凝土结构的建造方法相比,预制装配是一种新的建造技术。这一新技术的真正突破是在二次大战后的40年代后期,当时西欧大量重建工作急需进行,特别是住宅房屋和桥梁结构。五十年来,预制混凝土结构在各国的发展不很平衡。总的来讲,预制预应力桥梁,由于经济上的优势,已为世界各国普遍采用,即使是以钢结构为主的美国,50m以内跨径的预制预应力桥,近年也已经占到新建桥梁的50%以上,而钢结构的则下降到25%;预制预应力混凝土在房屋建筑中的优势不如桥梁结构明显,应用可分为预制标准构件(如多孔空心板、双T板等)的应用和预制体系房屋建筑中的应用两个方面。

　　2.1 预制预应力混凝土标准构件

　　国际上的预制标准构件,种类很多,但经多年实践和淘汰,认为用途广、经济性好的构件最主要的有多孔空心板和双T扳两种,用于各类房屋的楼盖与屋盖。多孔空心板与实心板相比,可节约混凝土大约50%和钢材30%.过去150~200㎜厚的板主要用于6-12m跨的预制或有现浇面层的迭合楼盖。目前北欧和西欧在办公或其他类似房屋中,厚400mm的多孔空心板已用到17m跨、厚500㎜的板已用到 2lm跨,跨高比 l/h=42,是非常薄的楼盖。采用纤维高性能高强混凝土和密肋形式截面,北欧已生产出板厚仪为20㎜,跨度达6~30m的轻型屋盖板,板目重仅100~200kg/㎡. 用折线配筋先张法生产的双T与单T板是50年代初期从美国开发出来长跨楼(屋)盖构件,双T板常用跨度为10~25m,单T板近年已少用。双T板最初的截面宽仅1.22m,肋高0.46m.“以后随着生产技术和混凝土强度的提高,截面逐步加宽加高,以提高经济效率。到90年代,最大截面加宽到3.66m,肋高加大到0.80m.当采用3.05m宽板代替2.44m宽板时,由于工、料、搬运、安装等费用的节约,每办板造价可大约节约17%.这两种构件既能代替传统结构材料的大跨度楼(屋)盖构件,又能充分发挥预制预应力混凝土的潜在优势,因此具有强大的生命

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