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现代预应力结构体系与设计方法
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作者:吕志涛
出版日期:2010-12-1
ISBN: 978-7-5345-7305-7
版次:1版1次
页码:366
包装:精装
开本:16

我国的预应力混凝土(Prestressed Concrete,简称PC),自20世纪50年代中期从欧洲引进,经吸收消化并推广应用以来,已走过了50多个年头。在这50多年中,我国预应力混凝土的发展,经历了三个时期:

第一时期(1956~1964),将预应力混凝土作为当时的三大新结构技术加以推广。其特点是:材料以中强钢材(冷拉Ⅱ级钢筋、低碳冷拔钢丝)C80混凝土为主;推广应用预应力混凝土的主要目标是节约钢材,以预应力混凝土结构构件代替钢结构构件,如屋架、吊车梁等;在铁道建设中,以预应力钢弦混凝土轨枕代替方木轨枕等。设计计算方法,则以苏联的《预应力钢筋混凝土结构设计规程》(CH1057)为主。

第二时期(1965~1977),“文革”时期,大搞结构改革,全国城乡大力推广低碳冷拔钢丝和中小预应力混凝土结构及构件。浙江、江苏、湖南、山东四省编制了冷拔丝PC规程(红皮书),极具中国特色。在这一时期,也开始研制高强预应力钢材(高强钢丝和钢绞线以及Ⅳ级低合金钢筋)和预应力张拉设备。

第三时期(1978年至今),改革开放以来,我国进入了现代预应力混凝土大发展时期。在这30多年的发展中有不少显著特点:材料广泛采用高强钢材和高强度等级混凝土;预应力混凝土由构件发展到结构;结构体系的研究和应用广泛开展,大跨度、大空间预应力混凝土结构和多、高层预应力混凝土建筑,以及特种预应力混凝土工程大量建成;结构体系多种多样;预应力的应用范围进一步扩大。预应力混凝土在桥梁建设中的应用更为突出。T形和箱形截面预应力混凝土简支梁桥、超静定的连续梁桥、连续刚构桥等一座座桥梁在祖国的江河湖海上架起,使天堑变为通途。在这一时期,预应力混凝土结构至少有以下六大特点:

①应用高强材料:高强钢丝、钢绞线(1860)及高强度等级混凝土(C50C60及以上)

②预应力混凝土由单个构件和静定结构发展到框架、连续梁等超静定结构。

③部分预应力概念的引入。

④无粘结预应力混凝土及体外预应力混凝土的采用。

⑤预应力混凝土的应用范围不断扩大,尤其成了解决高(电视塔、高层建筑)、大(大跨度、大空间结构)、重(重载、重型传力梁、转换层结构)、特(核电站安全壳、水池、囤仓)等工程以及桥梁工程的主要结构。

⑥预应力还成为桥梁和建筑结构加固改造的重要技术。

此外,在这一时期,预应力张拉设备不仅实现了国产化,而且做到了系列化、标准化。同时,出现了预应力结构设计咨询单位和预应力专业施工公司。

然而,当前我国各地预应力混凝土的应用和发展是不平衡的。究其各种不同原因,其中一个主要因素是有的设计人员较易受国外设计者的影响,大搞“新奇特,,建筑,推行钢结构并认为钢结构是绿色材料,混凝土不是绿色材料。实际上,这种观念是不正确的,更是误导。

混凝土现在是、未来也仍将是主要的工程结构材料。可以这么说,混凝土是工程结构的基石。美国、法国等发达国家在工程建设中也仍然是以混凝土为主要的结构材料。另一个主要原因是预应力混凝土技术较为复杂,不少建筑施工企业对其熟悉程度不如非预应力混凝土结构;其设计比普通混凝土结构、钢结构难掌握;并且,改革开放以来,我国各地设计人员设计任务一直很重,以致设计预应力结构有点“得不偿失”。加上现有设计规范和高校教材都偏重计算,较少阐述结构体系和设计方案的选择,因此设计人员较少选用预应力结构。其实,我们只要重视概念设计、构造设计,简化计算预应力结构的设计应用还是简便易行的。

鉴于上述,作者编著了这本《现代预应力结构体系与设计方法》。在这本书中,既总结了现代预应力混凝土结构体系,也阐述了设计计算方法,同时选编了我们完成的部分研究成果及工程实例。在此特别说明,本书的编写出版是基于编著者及其同事、研究生在前几年完成的国家自然科学基金重点项目“现代预应力混凝土结构体系与计算理论”(59338130)(东南大学和清华大学、西南交通大学、重庆大学共同承担,以编著者为首申报并完成)以及编著者承担过的建设部、教育部和江苏省下达的一些科研项目和课题。同时,还选编了华东预应力中心和南京东大预应力公司前几年参与完成的部分预应力工程成果、论文和报告。

在本书的编著和出版过程中,得到了多方面的大力帮助和支持,特别是我的博士生潘钻峰(他编写并打印了多章内容,还帮忙查询了不少参考资料),南京东大预应力公司王琴英(她不仅帮助找了不少参考资料,还打印了大部分书稿)。没有他们的大力支持、帮助和督促,本书是不可能及时出版的。

尽管本书的编写出版计划和考虑已有多年,但是真正着手编写时却匆匆。因此,书中难免有不少缺点甚至错误,衷心希望读者批评指正。

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