[拼音]：yuyingli gangjiegou

[外文]：prestressed steel structure

在結(jié)構(gòu)上施加荷載以前，對鋼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件用特定的方法預加初應力，其應力符號與荷載引起的應力符號相反；當施加荷載時，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件先抵消初應力，然后再按照一般受力情況工作的鋼結(jié)構(gòu)稱為預應力鋼結(jié)構(gòu)。圖1a、b分別為預應力鋼梁和預應力鋼桁架的示意圖。大跨度房屋建筑結(jié)構(gòu)、吊車梁、橋跨結(jié)構(gòu)、大直徑貯液庫、壓力管道和壓力容器等都可采用預應力鋼結(jié)構(gòu)?？繌埦o鋼絲繩、鋼絲束等柔索維持平衡的鋼塔桅結(jié)構(gòu)(見塔式結(jié)構(gòu)、桅式結(jié)構(gòu))和懸索結(jié)構(gòu)，實際上也是預應力鋼結(jié)構(gòu)。此外，對已建成的鋼結(jié)構(gòu)工程，也可用預應力鋼結(jié)構(gòu)的原理進行加固。

鋼結(jié)構(gòu)建立預應力的方法主要有三種：

（1）張拉設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)里或外的柔性桿，對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的整體或一部分建立初應力，柔性桿通常采用高強度鋼絲束（繩）或圓鋼。這時柔性桿的初應力是受拉；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的初應力是一部分受壓、一部分受拉。這些初應力彼此相互平衡，當與荷載引起的應力疊加時，柔性拉桿的應力增加，而結(jié)構(gòu)或構(gòu)件各部分的應力將小于相應非預應力結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實際應力，從而可減小截面。實質(zhì)上這是利用抗拉強度很高的鋼材代替一部分普通鋼材，是工程中應用較多的方法。

（2）在超靜定結(jié)構(gòu)安裝時，升高或降低某些支座以建立預應力。如兩跨連續(xù)梁，先降低中間支座建立初彎矩，當與荷載引起的彎矩疊加時，可減小起控制作用的支座彎矩，從而節(jié)約鋼材。

（3）強制結(jié)構(gòu)部件在有彈性變形狀態(tài)下進行組裝，利用恢復變形的能力以建立預應力。如由兩根T形鋼組成的I形鋼梁，先對I形鋼反向施加預頂力后，將兩根T形鋼焊接成整體；整體梁在卸除預頂力后即建立起預應力，該預應力在梁截面的中間部分與荷載引起的應力同號，但上、下翼緣與荷載引起的應力異號；預應力與荷載引起的應力疊加所得梁截面的應力較均勻，上、下翼緣的最大應力較小，從而提高了梁的承載能力，節(jié)約了鋼材。

預應力的建立可以一次完成，也可隨結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上荷載的增加而分階段多次完成。前者稱為單次預應力，后者稱為多次預應力。多次預應力鋼結(jié)構(gòu)常比單次預應力鋼結(jié)構(gòu)受力更合理，材料利用更充分；但技術(shù)要求較高，施工也復雜。

與非預應力鋼結(jié)構(gòu)相比較，預應力鋼結(jié)構(gòu)還可擴大結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的彈性工作范圍，減小撓度，更有效地利用高強度鋼材，從而改善結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作狀況。但是，建立鋼結(jié)構(gòu)預應力常需設(shè)置柔性拉桿的支承腳和錨固夾頭等附加零件，致使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的構(gòu)造復雜，制造和安裝費工。此外，復雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和高應力狀態(tài)下高強度鋼的應用，往往使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的應力集中和加大脆性斷裂的可能性。對柔性拉桿的防腐和防火也需要予以重視。

在設(shè)計預應力鋼結(jié)構(gòu)及計算其整體和各部件的強度、穩(wěn)定和變形時，不但應考慮結(jié)構(gòu)在制造、運輸、安裝和使用過程中各種荷載的作用，而且還應考慮預應力的作用，以保證結(jié)構(gòu)的安全和正常使用。

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標簽：預應力鋼結(jié)構(gòu)

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文章名稱：《預應力鋼結(jié)構(gòu)》

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