前 言
随着我国各项建设事业的飞速发展,预应力混凝土结构的种类越来越多,应用也越来越广泛,急需对工程实践中产生的新型预应力混凝土结构作一总结。本书是作者结合近年来从事混凝土结构设计规范的编写任务和申请得到的国家自然科学基金及教育部博士学科点基金的任务,总结了国内外预应力混凝土结构的发展和应用现状编写而成。全书共分11章。
第1章绪论,介绍了新型预应力混凝土结构的产生和预应力混凝土结构的应用。
第2章预应力混凝土结构的材料,介绍了国内外预应力混凝土结构应用的预应力筋、混凝土、钢材和灌浆材料,还介绍了后张法预应力孔道材料。
第3章超静定预应力混凝土结构,介绍了超静定预应力混凝土结构的弹性分析法、等效荷载法、荷载平衡法和预应力度法及等效荷载联合法;次弯矩计算和弯矩重分布与弯矩调幅。
第4章预应力混凝土结构的抗震设计,介绍了预应力混凝土结构的抗震性能和研究现状;预应力混凝土结构的抗震能力和抗震设计及其试验研究实例。
第5章无粘结预应力混凝土结构,介绍了无粘结预应力混凝土结构的内力计算、预应力损失、预应力筋和混凝土的应力;无粘结预应力混凝土受弯构件的承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算;无粘结预应力混凝土结构的抗震性能、构造要求;无粘结预应力混凝土平板结构计算实例。
第6章缓粘结预应力混凝土结构,介绍了缓凝材料、缓粘结预应力钢筋;缓粘结预应力混凝土结构的特性、设计计算、施工技术及工程应用。
第7章横张预应力混凝土结构,介绍了横张预应力混凝土结构的材料、张拉控制应力和预应力损失;持久状况承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算;持久状况和短暂状况构件的应力计算;横张预应力混凝土结构的构造要求、施工技术和试验研究及工程应用。
第8章预应力FBP筋混凝土结构,介绍了预应力FRP筋的材料和结构性能;FRP筋预应力混凝土结构的承载能力计算和结构的疲劳以及FRP筋的锚固。
第9章体外预应力混凝土结构,介绍了体外预应力混凝土的张拉控制应力和预应力损失;体外预应力梁的受力分析、预应力筋的应力增量和极限应力;体外预应力梁承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算;体外预应力施工、预应力筋线形布置和构造要求;体外预应力法加固的计算步骤和设计实例。
第10章预应力钢-混凝土组合结构,介绍了预应力钢-混凝土组合梁的受力性能、承载力计算、正常使用极限状态验算、稳定计算;抗剪连接件的设计;预应力钢-混凝土组合梁的构造要求及设计算例。
第11章预应力钢管混凝土组合结构,介绍了预应力钢管混凝土轴心受拉构件和柱的设计计算;撑杆式预应力钢管混凝土轴压构件的屈曲分析;预应力矩形钢管混凝土梁的设计计算;预应力钢管混凝土组合结构受弯构件的设计计算;预应力钢管混凝土结构的构造。
感谢我的导师赵国藩院士对本书的帮助和支持。
由于预应力混凝土结构的发展极其迅速,新的结构、新的理论会不断涌现,书中难免有缺漏;另外,由于编者水平有限,书中也难免有缺点乃至错误,敬请读者批评指正。
宋玉普
2005年7月于大连理工大学
前言
第1章 绪论 1
参考文献 6
第2章 预应力混凝土结构的材料 8
2.1 预应力筋 8
2.2 预应力混凝土 20
2.3 预应力孔道及灌浆材料 25
2.4 预应力钢材 25
参考文献 29
第3章 超静定预应力混凝土结构 31
3.1 概述 31
3.2 超静定预应力混凝土结构的弹性分析法 37
3.3 超静定预应力混凝土结构的等效荷载分析法 40
3.4 超静定预应力混凝土结构的荷载平衡法 47
3.5 预应力度法及等效荷载联合法 57
3.6 次弯矩计算 65
3.7 弯矩重分布与弯矩调幅 80
参考文献 88
第4章 预应力混凝土结构的抗震设计 89
4.1 概述 89
4.2 预应力混凝土结构的抗震性能 89
4.3 预应力混凝土结构抗震性能的研究现状 92
4.4 预应力混凝土结构的抗震能力和设计方法 103
4.5 预应力混凝土结构抗震设计 127
4.6 预应力混凝土结构抗震设计和试验研究实例 155
参考文献 183
第5章 无粘结预应力混凝土结构 186
5.1 概述 186
5.2 内力计算 189
5.3 无粘结预应力混凝土结构的预应力损失 195
5.4 无粘结预应力筋的应力和混凝土的应力 202
5.5 无粘结预应力混凝土受弯构件的承载能力极限状态计算 209
5.6 无粘结预应力混凝土受弯构件的正常使用极限状态验算 213
5.7 无粘结预应力混凝土结构的抗震性能 223
5.8 无粘结预应力混凝土结构的构造和一般规定 242
5.9 无粘结预应力混凝土平板结构计算实例 253
参考文献 266
第6章 缓粘结预应力混凝土结构 269
6.1 概述 269
6.2 缓凝材料 270
6.3 缓粘结预应力钢筋 275
6.4 缓粘结预应力混凝土结构的特性 278
6.5 缓粘结预应力混凝土结构的设计计算 284
6.6 缓粘结预应力混凝土结构的施工技术 285
6.7 缓粘结预应力混凝土结构的工程应用 288
参考文献 292
第7章 横张预应力混凝土结构 293
7.1 概述 293
7.2 材料 295
7.3 张拉控制应力和预应力损失 299
7.4 持久状况承载能力极限状态计算 302
7.5 持久状况正常使用极限状态验算 310
7.6 持久状况和短暂状况构件的应力计算 315
7.7 构造要求 318
7.8 施工技术 326
7.9 横张预应力混凝土梁的试验研究和工程应用 329
参考文献 338
第8章 预应力FRP筋混凝土结构 339
8.1 概述 339
8.2 预应力FRP筋的材料性能和结构性能 351
8.3 FRP筋预应力混凝土结构的承载力计算 367
8.4 FRP筋预应力混凝土结构的疲劳 375
8.5 FRP筋的锚固 382
参考文献 391
第9章 体外预应力混凝土结构 393
9.1 概述 393
9.2 张拉控制应力及预应力损失 398
9.3 体外预应力梁的受力分析 401
9.4 预应力筋的应力增量和极限应力 404
9.5 体外预应力梁承载能力极限状态计算 406
9.6 体外预应力梁正常使用极限状态验算 408
9.7 体外预应力施工 409
9.8 体外预应力筋线形布置和构造要求 422
9.9 体外预应力法加固的计算步骤和设计实例 426
参考文献 432
第10章 预应力钢-混凝土组合结构 433
10.1 概述 433
10.2 预应力钢-混凝土组合梁的受力性能和影响因素 437
10.3 预应力钢-混凝土组合梁的承载力计算 451
10.4 预应力组合梁的稳定 480
10.5 预应力钢-混凝土组合梁的正常使用极限状态验算 489
10.6 抗剪连接件的设计 507
10.7 预应力钢-混凝土组合梁的构造要求 515
10.8 预应力钢-混凝土组合梁的设计算例 517
参考文献 532
第11章 预应力钢管混凝土组合结构 534
11.1 概述 534
11.2 预应力钢管混凝土轴心受拉构件的设计计算 536
11.3 预应力钢管混凝土柱的设计计算 549
11.4 撑杆式预应力钢管混凝土轴压构件的屈曲分析 556
11.5 预应力矩形钢管混凝土梁的设计计算 570
11.6 预应力钢管混凝土组合结构受弯构件的设计计算 573
11.7 预应力钢管混凝土结构的构造 581
参考文献 582